“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图(甲)所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.(4分)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、 (填测量工具)和 电源(填“交流”或“直流”).
(2分)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是 .
A.橡皮筋处于原长状态 |
B.橡皮筋仍处于伸长状态 |
C.小车在两个铁钉的连线处 |
D.小车已过两个铁钉的连线 |
(2分)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,如图(乙)所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答,并用字母表示).
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如乙图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量Ep=_______J,此过程中打点计时器打点B时的速度vB=m/s,物体动能的增加量Ek =______J。由此可得到的结论是:。(g="9.8" m/s2,保留三位有效数字)
探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…
(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度v1、v2、v3、…;
(3)作出W-v草图;
(4)分析W-v图象,如果W-v图象是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系.
以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是________.
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、… |
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜 |
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小 |
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算 |
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2。实验小组选出的一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。打点计时器的打点周期T=0.02s。
(1)要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有___________。(填写字母代号)
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.交流电源
(2)为了验证机械能守恒的规律,我们需要证明的表达式为(请根据题目已知和图乙中测量量的符号写出表达式)__________________。
(3)实验中由于阻力的存在,预计在此实验中重力势能的减少量应该_____________动能的增加量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)进一步测得图乙中h1=12.01cm,h2=7.14cm,h3=8.71cm。若重锤的质量为0.10kg,根据以上数据可知:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了J,此时重锤的动能比开始下落时增加了J。(计算结果保留3位有效数字)
(5)根据计算结果分析,该实验小组在做实验时可能出现的问题是。
某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。
(1)先采用图甲所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地。改变小锤打击力的大小,即可改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明。
(2)接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片,图乙是照片的一部分,正方形小方格每边长L=1.0cm,闪光的快慢是每秒30次,则可以计算出小球做平抛运动的初速度是_________m/s。
现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积0.8cm2,要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下表:
![]() |
250N |
500N |
750N |
1000N |
|
1m |
0.05cm2 |
0.04cm |
0.08cm |
0.12cm |
0.16cm |
2m |
0.05cm2 |
0.08cm |
0.16cm |
0.24cm |
0.32cm |
3m |
0.05cm2 |
0.12cm |
0.24cm |
0.36cm |
0.46cm |
4m |
0.10cm2 |
0.08cm |
0.16cm |
0.22cm |
0.32cm |
4m |
0.20cm2 |
0.04cm |
0.08cm |
0.12cm |
0.16cm |
根据测试结果,可以推导出伸长量与材料的长度L、材料的截面积S及拉力F之间的函数关系是 _______(请用符号表达);通过对样品的测试,可知长4m、横截的圆面积为0.8cm2的新金属杆能承受的最大拉力;表中有明显误差的数据是、.