(1)为了研究平抛运动在水平方向的运动情况,甲同学设计了一个如图所示的实验.将两个同样的倾斜轨道固定在同一竖直面内,其下端水平,滑道2与光滑水平板平滑连接,把两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止释放,发现小球1恰能击中小球2,改变斜槽1的高度,或同步改变两小球的释放位置重新进行实验,结果依然可以击中,这说明: .
(2)乙同学在实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a.b.c.d所示,则小球平抛初速度的计算式为 (用g.L表示)
某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置; |
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动; |
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m; |
D.将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度. |
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=_______ m/s2(保留两位有效数字).
(3)某同学将有关测量数据填入他所 设计的表格中,如表,他根据表中的数据画出a-F图象(如上图).图中a-F图象斜率的物理意义:,造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是:,该图线延长线在横轴截距的数值表示__________。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
砝码盘中砝码的重力F/N |
0.10 |
0.20 |
0.29 |
0.39 |
0.49 |
小车的加速度a/(m·s-2) |
0.88 |
1.44 |
1.84 |
2.38 |
2.89 |
某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小,选用的实验器材是:长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.
(1)主要实验过程:
(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d,读数如图乙所示,则d =mm;
(ⅱ) 让小滑块从斜面上某一位置释放,读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;
(ⅲ) 用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;
(ⅳ) 求出小滑块与木板间摩擦力f =(用物理量m、d、L、t表示);
(2)若实验中没有现成的挡光片,某同学用一宽度为6cm的金属片替代,这种做法是否合理?(选填“合理”或“不合理”)。
(3)实验中,小滑块释放的高度要适当高一些,其目的是减少误差。(选填“系统”或“偶然”)
(10分)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
(1)由频闪照片上的数据计算时刻小球的速度
=___m/s;
(2)从到
时间内,重力势能增量
=___J,动能减少量
___J:
(3)在误差允许的范围内,若与
近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得
___
(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是____________。
(10分)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间(遮光条的遮光时间)分别为、
;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式
=___;经过光电门2时的速度表达式
=___,滑块加速度的表达式a=___。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为___。
(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲)。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h”的正确操作方法是___。
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大 |
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变. |
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变 |
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小 |
一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β.我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,圆盘停止转动和打点,取下纸带,进行测量.
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示,圆盘的半径r为______cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为______rad/s;
(3)纸带运动的加速度大小为______m/s2,圆盘转动的角加速度大小为______rad/s2.(计算结果保留3位有效数字).