某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选 段来计算A的碰前速度,应选 段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前mAvA+mBvB= kg·m/s;碰后mAvA’+mBvB’= kg·m/s.并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等________。(计算结果保留三位有效数字)
在“探究功与速度变化的关系”实验中,设计了如图所示的实验方案:使小车在橡皮筋的作用下被弹出,第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根…同样的橡皮筋将小车弹出.测出小车被弹出后的速度,然后找到牵引力对小车做的功与小车速度的关系.
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和电源;(填“交流”或“直流”)
(2)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不是均匀的(如图2所示),为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 (选填“AE”或“FK”)部分进行测量.
(3)能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是 ( )
A.增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放 |
B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍 |
C.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍 |
D.释放小车的位置等间距的变化 |
某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切),B是质量为m的滑块(可视为质点)。
第一次实验,如图(a)所示,将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定,让滑块从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P点,测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1;
第二次实验,如图(b)所示,将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定,让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P′点,测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′ 间的水平距离x2。
(1)在第二次实验中,滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________。(用实验中所测物理量的符号表示,已知重力加速度为g)。
(2)(多选)通过上述测量和进一步的计算,可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ,下列能引起实验误差的是()
A.h的测量 | B.H的测量 | C.L的测量 | D.x2的测量 |
(3)若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm,则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=_________。
某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律。
(1)本实验应用的实验方法是
A.控制变量法B.假设法C.理想实验法D.等效替代法
(2)(多选题)为了验证加速度与合外力成正比,实验中必须做到
A.实验前要平衡摩擦力
B.每次都必须从相同位置释放小车
C.拉小车的细绳必须保持与轨道平行
D.拉力改变后必须重新平衡摩擦力
(3)图2为某次实验得到的纸带,纸带上相邻的两计数点间有四个点未画出,则小车的加速度大小为
a=m/s2(结果保留两位有效数字)
图2
(4)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图像,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲,产生这种现象的原因可能有。
A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)
B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)
C.盘和重物的总质量m远小于车和砝码的总质量M(即m<<M)
D.盘和重物的总质量m不远小于车和砝码的总质量M
某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,小车上固定有宽度为d的遮光条,他将光电门固定在长木板上的B点,用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连(力传感器可测出细线的拉力大小)。每次小车都从同一位置A由静止释放,改变砝码个数并测出小车的质量m(含砝码、传感器与遮光条),测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间Δt。
试回答下列问题:
(1)若A、B间的距离为L,则计算小车加速度的表达式为a=。
(2)根据测得的实验数据,以为纵轴,以为横轴,若得到一条过原点的直线,则可验证牛顿第二定律。
(3)关于本实验,某同学提出如下观点,其中不正确的是()
A.L越大,实验误差越小
B.牵引小车的细绳应与木板平行
C.应平衡小车受到的摩擦力
D.重物的质量应远小于小车的质量
如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金属片,金属片把P球
沿水平方向抛出,同时Q球被松开而自由下落,P、Q两球同时开始运动,则:
(1)
A.P球先落地 |
B.Q球先落地 |
C.两球同时落地 |
D.两球落地先后由小锤打击力的大小而定 |
(2)上述现象说明