小明同学用所示的实验装置验证牛顿第二定律,一端固定有定滑轮的长木板水平放在桌面上,沙桶通过绕过定滑轮的细线拉动小车,细线与长木板平行,小车上固定盒子,盒子内盛有沙子。她想用砂和砂桶的重力表示系统(小车、盒子及盒内沙子、悬挂的桶以及桶内沙子)受到的合外力,为了减少这种做法带来的实验误差,你认为实验中还应该采取的措施是:
验证在系统质量不变的情况下,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
,将该力视为合外力F,对应的加速度
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
为纵轴,画出
—F图像,图像是一条过原点的直线。
—F图像斜率的物理意义是
_________________________ _______________
本次实验中,是否应该满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒内的砂)的总质量? 答:____________(填“是”或“否”);理由是________________ ____ ____.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,故系统的所受的合外力不变。用图像法处理数据时,以加速度
为纵轴,应该以哪一个质量的倒数为横轴?
A.小车质量、盒子及盒内沙子质量之和
B.小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和
答:_____________(填“A”或“B”)
某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s,小车运动的加速大小为________m/s2,AB的距离应为______cm。
在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。求:
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=
(2)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量ΔEP=,动能的增加量ΔEK=但实验中总存在误差,其原因是。(取3位有效数字)
如图甲为测定长木板B在桌面上运动时的加速度的装置,A为砂摆,当砂摆第一次经过平衡位置时开始计时,第30次经过平衡位置时测得所用的时间为29s。图乙为某次实验中运动的木板上留下的砂子的痕迹,测得数据如图,则木板的加速度为m/s2.
在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图a所示的实验装置,把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上。小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车所受拉力用F表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
(1)如图b为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,图线不过原点的原因是_____
______________________________________,若使图线过原点应对实验装置采取的改进方法是_____________________________________。
(2)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图c所示,两个同学做实验时取值不同的物理量是________________________________。
(3)在处理数据时,总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力。而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要________一些(选填“大”或“小”)。因此,为使实验结论的可信度更高一些,应使托盘和砝码的总质量尽可能________一些(选填“大”或“小”)。
某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案。
方案一:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图a所示.
方案二:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,如图b所示。除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重力均为2.00N的砝码.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是______,理由是__________________________。
(2)该同学在木块上加放砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
砝码/个数 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
砝码对木块压力/N |
0 |
2.00 |
4.00 |
6.00 |
8.00 |
测力计读数/N |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
2.90 |
3.50 |
请根据上述数据在图c坐标纸上做出摩擦力Ff和砝码对木块的压力FN的关系图象(以FN为横坐标)。
(3)由图象可知,木块的重力为N。木块与木板间的动摩擦因数为。