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”)
如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)“验证机械能守恒定律”的实验装置,请完成以下填空.
实验步骤如下:
①将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平
②测出挡光条的宽度l和两光电门1中心之间的距离x.
③将滑块移至光电门1左侧某一处,待祛码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间
⑤用天平称出滑块和挡光.条的总质量M,再称出托盘和砝码的总量m.
⑥滑块通过光电门1时,可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能为
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中卜系统势能的减少量(重力加速度为g)
⑧如果满足关系式________,则可认为验证了机械能守恒定律。
有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻30kΩ);
C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω);
D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω);
E.滑动变阻器(10Ω,2A);
F.滑动变阻器;
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计).
①某同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接通电源后,小灯泡的发光情况是__________.要求小灯泡的电压从零开始增大,应选择图乙中的电路图是__________.(填“a”或“b”)
②用正确的电路进行测量,电压表应选用__________,电流表应选用__________.(用序号字母表示)
③滑动变阻器应选用__________.(用序号字母表示)
④通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图丙所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_______Ω.
⑤若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为_______Ω的电阻(此空答案取三位有效数字).
与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时的常用计时仪器,如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系.方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略),通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2.已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为S、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g.
①用游标卡尺测量遮光板宽度,刻度如图丙所示,读数为__________mm;
②本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中需要满足的条件是M________m(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)
③计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为:v1=_______、v2=______;(用题中所给字母表示)
④本实验中,验证滑块运动的动能定理的表达式为_________.(用题中所给字母表示)
某实验小组的同学利用图甲所示装置研究小车的运动.小车运动加速度a可用纸带上点求得.
(1)有关实验操作与数据处理,下列说法正确的是()
A.本实验小车质量应远大于砂和砂桶的质量 |
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 |
C.实验时应先接通电源后再释放小车 |
D.在用图象探究小车的运动时,应作出v﹣t图象才好判断 |
(2)图乙是根据多组数据描点作出的v-t图象.图丙为实验中打出的其中一条纸带,相邻计数点间还有四个点没有画出,计数点间的距离如图所示(单位:cm).已知打点计时器的工作频率f为50Hz,则小车加速度的计算公式为a= (用题中字母表示),计算结果为a= m/s2.(结果保留两位有效数字),该组数据的点最有可能位于图乙中的 段.(填“OA”或“AB”)
某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如表所示.
钩码个数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
弹力F/N |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
弹簧的长度x/cm |
7.0 |
9.0 |
11.0 |
13.0 |
15.0 |
(1)根据表中数据在图中作出F﹣x图线;
(2)图线与x轴的交点表示 ,其数值 L0(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是 .