(13分) “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图
所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图所示.计时器打点
的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之
间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取
一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力
F的实验数据如下表:
砝码盘中砝 码总重力F(N) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
加速度a(m·s-2) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
请根据实验数据在图15中作出a-F的关系图象.
图15
(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.
某同学在实验中,所用电源频率为50Hz。如图所示,取一段实验纸带,从0点开始每5个点取一个计数点,分别记为1、2、3、4,各计数点到0点的距离已在图中标出。则相邻计数点间的时间间隔为s,小车到计数点2时的瞬时速度v2=m/s,根据数据可求得小车的加速度a=m/s2。(结果保留2位有效数字)
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,(1)下列做法正确的是________.
A.先接通电源,再使纸带运动 |
B.先使纸带运动,再接通电源 |
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 |
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 |
在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计).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。
(1)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果(填“会”或“不会”)发生变化.
(2)若本实验部分实验步骤如下,请完成有关内容:
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.
B.在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如下图甲所示,记录:________、____、____。
C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如下图乙所示,小心调整B、C的位置,使________________,记录___________________、______________。
(3)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么下图乙中=________。
为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验测量了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出。(g=9.8m/s2)
(1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为N/m(计算结果保留两位有效数字)。
(3)由图像可以判断弹簧的自然长度为cm(小数点后保留一位数字)。这个值比弹簧自然长度的实际值。(填“偏大”或“偏小”)
实验题用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律.
(1)完成平衡摩擦力的相关内容:
(i)取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,(选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.
(ii)如果打出的纸带如图所示,则应(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹,平衡摩擦力才完成.
(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为m/s,小车的加速度是m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)用该实验装置来探究“恒力做功与动能变化之间的关系”,假设实验得到的纸带仍如(2)中图所示,且已知:砂桶质量为m,小车质量为M,B计数点速度为VB,D计数点速度为VD,BD之间的距离为L,重力加速度为g,请根据已知的这些条件,用字母写出本实验最终要验证的表达式为 _______________________________________.
(4)用图示装置做《探究做功与物体速度变化关系》的实验时(重力加速度g取10m/s2),下列说法正确的是:
A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
E.该实验操作前必须要平衡小车受到的摩擦力