(8分)某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个质量均为20g的钩码以及细线等。实验操作过程如下:
A.长木板置于水平桌面上,带定滑轮的一端伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上并与电源连接,纸带穿过打点计时器并与木块相连,细线一端与木块相连,另一端跨过定滑轮挂上钩码,其余钩码都叠放在木块上; |
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n ; |
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复实验操作B; |
D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如表所示。 |
(1)实验开始时,必须调节滑轮高度,保证________________________
(2)根据表乙数据,作出a-n图象如图丙;由图线得到μ=____________(g=9.8m/s2),还可求出的物理量是________________(只需填写物理量名称)。
在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F于弹簧的型变量做出的描点,如图所示:
(1)在根据描点作图线。
(2)图线不过原点的原因是由于 。
(3)弹簧的劲度系数为 ;(计算结果保留三位有效数字)
(1)如图为“验证力的平行四边形定则”实验,三个细线套L1、 L2、 L3共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P.手持B拉动细线,使结点静止于O点.
①某次实验中A的指针位置如图所示,其读数为_________N;
②实验时要在贴于竖直木板的白纸上,记录_____、______、_____和L1、L2、L3的方向及M的重力。
③下列实验要求中必要的是_________(填选项的字母代号);
A.弹簧测力计需要在实验前进行校零
B.细线套方向应与木板平面平行
C.需要用托盘天平测量重物M的质量
D.弹簧测力计B始终保持水平
(2)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
①打点计时器应接入____________(填“直流”或“交流”)电源。在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离(单位:cm)。该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
②平衡摩擦力后,将5个相同的钩码都放在小车上,挂上钩码盘,然后每次从小车上取一个钩码添加到钩码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与钩码盘中钩码总重力F的实验数据如下表:
钩码盘中钩码总重力F(N) |
0.20 |
0.40[ |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
加速度a(m·s-2) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点,主要原因是____________________________。
③关于这个实验下列说法正确的是_____________
A.这套装置可以用于验证牛顿第一定律
B.不可能使小车获得任意加速度
C.实验过程中每次添加钩码必须重新平衡摩擦力
D.实验过程应保证钩码和钩码盘的总质量远小于小车质量
“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示,实验时小刚同学将长木板放在水平桌面上,并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力,保持小车的质量不变,通过改变钩码的个数,得到多组数据,从而确定小车加速度与细线拉力F的关系。
(1)图乙中符合小刚的实验结果的是()
(2)小丽同学做该实验时,拉力传感器出现了故障,为此,小丽同学移走了拉力传感器,保持小车的质量不变,并改进了小刚实验操作中的不足之处,用所挂钩码的重力表示细线的拉力F,则小丽同学得到的图像可能是乙图中的 ;小森同学为得到类似乙图中的A图,在教师的指导下,在小丽实验的基础上进行如下改进:称出小车质量M、所有钩码的重质量,先挂上所有钩码,实验时依次将钩码摘下,并把每次摘下的钩码都放在小车上,多次实验,仍用F表示所挂钩码的重力,画出
图,则图线的斜率
(用题中给出的字母表示)。
图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线 。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛 。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 (
)。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为
;B点的竖直分速度为
(
)。
某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2。(g取9.8m/s2)
(1)电火花计时器的工作电压为 ,频率为 。
(2)下列说法正确的是()
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源 |
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 |
C.本实验中应满足m2远小于m1的条件 |
D.在用图像探究小车加速度与受力的关系时,应作a-m1图像 |
(3)实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF= ,小车加速度的计算式a= 。
(4)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图像如图丙所示。若牛顿第二定律成立,则小车的质量为 kg,小盘的质量为 kg。
(5)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为 m/s2。