某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验,图(甲)为实验装置简图.打点计时器每隔0.02s打一个点,纸带上每两个打印点取一个计数点.
(1)图(乙)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2.(保留二位有效数字)
(2)有一位同学通过实验测量作出了图(丙)中的A图线, 另一位同学通过实验测出了如图(丙)中的B图线.试分析
①A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________;
②B图线在纵轴上有截距的原因是____________________________________________.
某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A.B.C.D.E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,每相邻两计数点间时间间隔为T,打点计时器所用电源的频率是50 Hz。
①测得C.D两点间距x4=2.70 cm,D.E两点间距x5=2.90 cm,则根据此数据计算:在打D点时的速度公式为______(用x4、x5、T表示),小车的速度值vD= m/s(保留三位有效数字,2分)
②该同学分别算出其他点的速度:
vA=0.220 m/s,
vB=0.241 m/s,
vC=0.258 m/s,
vE=0.300 m/s,
请根据以上数据在如图所示的坐标纸上
作出小车运动的v t图象。
③由vt图像知小车在做 运动。
如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物拖着纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.
A.直流电源、天平及砝码 |
B.直流电源、毫米刻度尺 |
C.交流电源、天平及砝码 |
D.交流电源、毫米刻度尺 |
(2)某同学通过此实验得到一条清晰的纸带,如右图所示,其中0、1、2、3、4是连续打出的几个点,相邻两点间的距离x1=6.04 cm,x2=6.43 cm,x3=6.81 cm,x4=7.20 cm.(以下计算结果要求保留三位有效数字)
①由题中所给数据可求得重锤在打点3时的速度为v3=________m/s.
②根据这条纸带测出的重力加速度g的数值是________m/s2.
学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ;导线若干.请回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点.
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V.
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为 kΩ.
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为 kΩ.
如图甲所示,用拉力传感器和光电门在气垫导轨上探究“加速度与物体受力的关系”.拉力传感器记录滑块受到拉力的大小.在气垫导轨上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个光电门,分别记录滑块上遮光条通过A、B两光电门的时间.
(1)实验主要步骤如下:
A.用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,由此读出d= mm;
B.将气垫导轨、光电门等实验器材按图示装配;
C.平衡摩擦力,让滑块在没有拉力作用时做匀速直线运动;
D.将拉力传感器固定在滑块上,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
E.接通电源和气源,从C点释放滑块,滑块在细线的拉力下运动,记录细线的拉力F的大小及滑块遮光条分别通过A、B两光电门的时间tA、tB;
F.改变所挂钩码的数量,重复E的操作.
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,vB2﹣vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a= ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 |
F(N) |
vB2﹣vA2(m2/s2) |
a(m/s2) |
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
3 |
1.42 |
2.34 |
|
4 |
2.62 |
4.65 |
4.84 |
5 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
(3)根据表中数据,在坐标平面上作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已丙画出理论图线),造成上述偏差的原因是 .
(1)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是
A.电磁打点计时器使用的是4V~6V的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快
(2)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,为了计算加速度,最佳的方法是
A.根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度
B.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
C.根据实验数据画出v﹣t图象,量取其倾角α,由公式a=tanα求出加速度
D.根据实验数据画出v﹣t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度
(3)在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点
①由图判断小车做 直线运动,②相邻记数点间的时间间隔为 s,
③BE间的平均速度= m/s,④C点的瞬时速度vC= m/s,
⑤小车的加速度a= m/s2