某同学在实验室用如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系和有关功和能的问题。在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,在 条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制 不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系。
在此实验中,此同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在
情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图所示,其中
,
则小车的加速度为a=____m/s2,打B点时小车的速度为VB= m/s。(保留2位有效数字)
用如图所示的装置,要探究恒力做功与动能改变的关系,实验数据应满足一个怎样的关系式________,从而得到动能定理。(用符号表示,不要求计算结果) ’
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz。
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为m/s, 打A、F两点的过程中小车的平均速度为m/s,小车的加速度为m/s2。
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力不变;得到多组数据后他应描给的图象是(填)
(3)该同学通过数据的处理作出了a —F图象,如图所示,则
①图中的直线不过原点的原因是。
②此图中直线发生弯曲的原因是。
做力的平行四边形法则的实验,是在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图所示,两个测力计分别钩住细绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,结点到达某一位置O时需记录下结点O位置和、
的示数后,还描下
、
的_______;再用一个测力计钩住细绳套规范的做好实验并作出如图所示,其中理论值为 :____;实际值为:______。
利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)
A. 大小合适的铁质重锤
B. 体积较大的木质重锤
C. 刻度尺
D. 游标卡尺
E. 秒表
②图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量∣ΔEp∣=________,动能的增加量ΔEk=________。
③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是________
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________
A. 释放重锤前,使纸带保持竖直
B. 做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
⑤某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2-h图像是图3中的哪一个________
在做“测定玻璃的折射率”的实验中,先在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在另一侧透过玻璃砖观察,插上大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像。如图所示,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,用“+”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针P1和P2的光线,该光线与界面aa'交于O点,MN表示法线。
①请将光路图画完整,并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2;
②该玻璃砖的折射率可表示为n=________。(用θ1和θ2表示)
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球,他设计的实验步骤是:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点; |
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长; |
C.将石块拉开一个大约α =50的角度,然后由静止释放; |
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期; |
E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的l和T;
F.求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据,带入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g。
请填空:(1)你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤代号即可)
(2)该同学用ON的长作l为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值____________(填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”)。