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,计时器打点频率为50Hz。
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图,自A点起,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 不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持 不变。(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图中的力F理论上指 ,而实验中却用 表示。(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力 B.绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是 。
在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.10 s。
(1)根据平均速度计算各点瞬时速度,则vD=______ m/s,vC=______m/s,vB______m/s。
(2)在如图所示的
坐标系中作出小车的vt图线,并根据图线求出a=________。
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________,此速度的物理意义是________。
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着有分度值为毫米的刻度尺,零点与“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中。
距离 |
d1 |
d2 |
d3 |
测量值/cm |
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=____m/s。通过计数点“4”的瞬时速度为v4=________m/s。(计算结果保留三位有效数字)
在探究实验中,某同学有以下实验步骤:
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处 |
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路 |
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的钩码 |
D.取下纸带 |
E.先放开纸带,再接通电源,使小车能在平板上做加速运动
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
(1)以上步骤中有错误的,请指出并纠正。
________________________________________________________________________
(2)遗漏的步骤是G:_________________________________________________________。
如下图所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6……现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm,1、2间的距离x2=4.40 cm,2、3间的距离x3=3.62 cm,3、4间的距离x4=2.78 cm,4、5间的距离x5=2.00 cm,5、6间的距离x6=1.22 cm(f=50 Hz)。
(1)根据上面的记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。
位置 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
v/(m·s-1) |
(2)根据(1)中表格的数据,在图中画出小车的速度—时间图象,并说明小车速度变化的特点。
在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,有如下可供选择的实验器材:重物、打点计时器、纸带、秒表、导线,其中不必要的器材是__________。如果某次实验打出的纸带如图所示,并已知相邻两个计数点之间的时间间隔为0.04s,所用重物的质量为0.20kg。则打C点时重物的动能为__________J,从O点到C点减少的重力势能为__________J。(取重力加速度g=9.80m/s2,计算结果请保留两位有效数字)