某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.
他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为
,
…,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功.
W= J(结果保留三位有效数字),用正确的公式= (用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得
.
此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是 .
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小 |
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因 |
利用下图所示装置“探究求合力的方法”实验中,下列说法中正确的是▲。
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化 |
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下 |
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 |
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90° |
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,测得纸带上计数点的情况如图所示,A、B、C、D、E为选好的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。由此可知:小车的加速度a= ▲ m/s2;打点计时器打下C点和A点时,小车的瞬时速度分别为= ▲ m/s,
= ▲ m/s 。(结果取两位有效数字)
(1)(8分)用多用表的欧姆档测量阻值约几十千欧的电阻Rx,以下是一些主要的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,请填写其中空白部分:
A.把S旋转到欧姆挡× |
B.将两表笔,调节P使指针指在零欧姆处 |
C.将两表笔分别连接在电阻的两端,若其阻值如图甲指针所示,则Rx的阻值大约是______Ω |
D.把表笔从插孔中拔出,把S旋转到挡 |
(2)(10分)如图乙是验证动能定理的装置,除图示器材外,还有打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸,天平和细沙.
①你认为还需要的实验器材有.
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是,实验时首先要做的步骤是.
③图丙是滑块(质量为M)在沙和沙桶的总质量为m条件下做匀加速直线运动的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T. 则本实验最终要验证的数学表达式为.(用题中的字母表示)
在验证牛顿第二定律的实验中,研究力和加速度的关系时保证______不变;为了保证实验的精确性,在多次的实验中,必须始终要求做到________.实验中打出的一条纸带,如图所示,则从纸带上可以求出小车的加速度a=________m/s2,记录计数点2的速度v=________m/s.
打点计时器的电源频率为50Hz时,振针每隔 _______s打一个点。现用打点计时器测定物体的速度,当实际的电源频率低于50Hz时,如果仍按50Hz来计算,则测得的速度值将比真实值偏。