某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图所示的实验装置:该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的总质量m和小车的总质量M之间需满足的条件是:M m。
实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的总质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则实际测量出的合外力的功mgs将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化。
在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s,小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)
几位同学在进行“用单摆测定重力加速度”的实验,
(1)黄同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,记录的实验测量数据如下,若要比较准确的计算当地的重力加速度值,应选用第组实验数据。
组别 |
摆球材料 |
摆长![]() |
最大摆角 |
全振动次数![]() |
1 |
铜 |
0.40 |
15° |
20 |
2 |
铁 |
1.00 |
5° |
50 |
3 |
铝 |
0.40 |
15° |
10 |
4 |
木 |
1.00 |
5° |
50 |
(2)马同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长和周期
的数值,画出如图
图象中的实线OM,并算出图线的斜率为
,则当地的重力加速度
________。
(3)罗同学也进行了与马同学同样的实验,但实验后他才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学当时做出的图象应该是
A.虚线①,不平行OMB.虚线②,平行OM
C.虚线③,平行OMD.虚线④,不平行OM
为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:
A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为的滑块通过细绳与质量为
的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后面连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动,如图甲所示
B.第二步保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,如图乙所示,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始加速运动.
打出的纸带如下图,测得各点与O点(O点为打出的第一个点)距离如图所示:
试回答下列问题:
⑴已知相邻计数的时间间隔为T,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打
点时滑块速度
_____________________,打点计时器打
点时滑块速度
_____________________
⑵已知重锤质量,当地的重加速度
,若已测出滑块沿斜面下滑的位移为
,则这一过程中,合外力对滑块做的功的表达式
_____________________
⑶测出滑块在、
、
、
、
段合外力对滑块所做的功,及
,然后以
为纵轴,以
为横轴建坐标系,描点作出
图象,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为
,则滑块质量
_____________
某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了,他没出剩下的一段纸带上每相邻两点间的距离,并标在纸带上,如图8所示,已知打点计时器的周期为0.02s,重力加速度为g = 9.80m/s2,则:
①当重锤质量为mkg,则打点2 时,重锤的动能Ek2 =___________;打点5时重锤的动能Ek5 =__________;从打点2 到打点5 ,重锤动能的改变量△Ek=_____________。
② 从点2到点5重锤的重力势能改变量△Ep=____________。
③实验结论:_______________________________________________________。
④本实验产生误差的主要原因是:_______________________________________________________。
在“研究平抛物体运动”的实验中:
(1) 为什么要使固定有斜槽的木板保持水平?
__________________________________。
(2) 为什么要保证小球每次从同一固定位置自由滑下?___________________________。
(3) 如图是某同学实验得到的小球做平抛运动的轨迹,建立了坐标系,测出a、b、c三点的坐标,g取10m/s2,根据图中数据回答:
①坐标原点O是小球做平抛运动的初始位置吗?__________________________。
②小球做平抛运动的初速度是m/s.
有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比.