在“验证牛顿第二定律的实验”中,某同学设计了如图所示的实验方案。两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码。小盘和砝码所受的重力等于使小车匀加速运动的力(本题可以这样近似处理)。增减盘中砝码可以改变小车受到的合力,增减小车上的砝码可以改变小车的质量。两小车后端各系一细线,用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上,使小车静止。抬起黑板擦,两小车同时开始运动,按下黑板擦,两小车同时停下来。
两小车及其中砝码的总质量分别记为m1、m2,两个小盘及其中砝码所受的总重力分别记为G1、G2,实验中,从右图所示位置由静止开始抬起黑板擦又放下,两小车通过的位移分别为x1、x2。则根据以上数据:
(1)当满足 时,验证 即可验证小车加速度与合力成正比;
(2)当满足 时,验证 即可验证小车加速度与质量成反比。
(用含m1、m2、G1、G2、x1、x2的表达式作答)
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:______(选填“变”或“不变”).
(3)本实验采用的科学方法是。
A.理想实验法 | B.等效替代法 |
C.控制变量法 | D.建立物理模型法 |
用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图1中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50g、m2=150g,则(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK= J,系统势能的减少量△EP=J,由此得出的结论是
(3)若某同学作出v2-h图像如图2,则当地的实际重力加速度g=m/s2.
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
⑴ 实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②应该平衡摩擦力,让小车做运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证绳子的拉力不变,必须调节滑轮的高度使。
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
⑵下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a =,请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 |
F(N) |
![]() |
a(m/s2) |
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
3 |
1.42 |
2.34 |
2.44 |
4 |
2.62 |
4.65 |
|
5 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
⑶由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
⑷对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是。
利用图中所示的装置,在做“测量重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带。已知每条纸带上每5个点取一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,……。由于不小心,纸带都被撕断了,如图所示,根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是(填字母)
②纸带A上,打点1时重物的速度是m/s(结果保留三位有效数字)
③测得当地的重力加速度大小是m/s2(结果保留三位有效数字)。
(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是:
A.同一次实验中,O点位置允许变动 |
B.实验中,橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行 |
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90° |
D.实验中,要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点 |