用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 .(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是 .试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F= .
在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
计数点序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
计数点对应的时刻(s) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
通过计数点的速度(m/s) |
44.0 |
62.0 |
81.0 |
100.0 |
110.0 |
168.0 |
为了计算加速度,最合理的方法是()
A.根据任意两计数点的速度用公式a=△v/△t算出加速度 |
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tana求出加速度 |
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=△v/△t算出加速度 |
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度 |
在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图所示,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点。测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。
(1)在计时器打出点4时,小车的速度分别为:v4=cm/s。
(2) 该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=_________________________________,大小a =cm/s2。(结果保留三位有效数字)
(8分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,有下列实验步骤:
a在桌上放一块方木板,在方木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点。
b其用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O,记下弹簧秤的示数F´和细绳的方向,按同样比例做出力F´的图示。
c改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。
d记下两只弹簧秤的示数F1,F2及结点的位置,描下两条细绳的方向,在纸上按比例做出力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出合力F。
e比较力F´与F,可以看出,它们在实验误差范围内是相等的.
f把两条细绳系在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O。
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是 (填写步骤前面的字母)。
(2)下列哪些措施能减小实验误差
A两条细绳必须等长
B弹簧秤、细绳。橡皮条都应与木板平面平行
C拉橡皮条的细绳要稍长一些,标记同一条细绳的方向时两标记点要远一些
D.实验前先把实验所用的两只弹簧秤的钩子相互钩住.平放在桌面上,向相反方向拉动,检查读数是否相同,若不同.则进行调节使之相同
(6分)如图所示,图甲中螺旋测微器的读数为mm,图乙中游标卡尺(游标尺规格为20分度)的读数为cm。
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量
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 |
请根据上述数据在坐标纸上(图c)作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标).并分析图象不过原点的原因是____________________________.求木块间的滑动摩擦因数为。