如图实所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.
图实-3-12
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是________________________________________.
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足M≫m这样的条件?
答:________(填“是”或“否”);
理由是_____________________________________________________________.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.
用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以______倒数为横轴.
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,实验装置如图所师,实验主要过程如下:(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别
为
、2
、3
、……;
(2)分析打点计时器打出的纸带,求
出小车的速度
、
、
、……;
(3)作出
草图;
(4)分析
图像。如果
图像是一条直线,表明
∝
;如果不是直线,可考虑是否存在
∝
、
∝
、
∝
等关系。
以下关于该试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
、2
、3
、……。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条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为
,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2
、3
、……。
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。
图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有。(填入正确选项前的字母)
A.米尺 |
B.秒表 |
C.0~12V的直流电源 |
D.0~12V的交流电源 |
(2)本实验中,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的顺时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t.通过v=gt计算出瞬时速度v。
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v。
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h。
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v。
以上方案中只有一种正确,正确的是。(填入相应的字母)
在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为5cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的A、B、C所示
(1)由图示可以判断A(填 “是”,“不是”)小球做平抛运动的起点
(2)小球平抛的初速度为V0=______m/s。
在《探究功与物体速度变化关系》的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即图,如图甲,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即
图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。
(1)关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是()
A.甲的分析不正确,乙的分析正确 |
B.甲的分析正确,乙的分析不正确 |
C.甲和乙的分析都正确 |
D.甲和乙的分析都不正确 |
(2)用如图所示的装置.实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带,记录共运动情况.观察发现纸带前面部分
点迹疏密不匀,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:
a.适当垫高木板是为了;b.通过纸带求小车速度时,应使用纸带的________________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)
在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查得当地重力加速度g="9.80" m/s2,测出所用重物的质量m="1.00" kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为______J,动能的增加量为_______J(取3位有效数字)实验中产生系统误差的原因主要是。