如图所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移—时间(x-t)图象和速率—时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g="9.8" m/s2,结果保留一位有效数字).
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如下图实所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a = m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响 .(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变 可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变 可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.
(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的x-t图线如下图实所示.图线不对称是由于 造成的,通过图线可求得滑块与滑板间的动摩擦因数= .
(1)利用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则:
①下面给出的实验步骤中,正确顺序为:。
A.将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
B.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数N
C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S
D.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n
②该实验测得的单个油酸分子的直径约为(单位:cm)。
A、 B、
C、
D、
(2)如图所示,科学家操控智能机器人在某星球上进行了一项科学实验,采用双线摆和光电计数器测定当地的重力加速度,已知每根悬线长为,两悬点间相距
,金属小球半径为
,
为光电计数器,现在将小球垂直于纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放,同时启动光电计数器,当小球第一次经过图中虚线(光束)位置
时,由
射向
的光束被挡住,计数器计数一次,显示为
,同时计数器开始计时,然后每当小球经过
点时,计数器都计数一次,当计数器上显示的计数次数刚好为
时,所用的时间为
,由此可知:
①双线摆的振动周期___________,双线摆的摆长为
_______________.
②计算重力加速度时,依据公式
___________代入周期
和等效摆长
的值即可求出重力加速度.
③科学家在实验中,测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期,记录表格如下:
![]() |
0.5 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
1.2 |
![]() |
3.46 |
4.38 |
4.65 |
4.90 |
5.37 |
![]() |
11.94 |
19.20 |
21.66 |
24.00 |
28.80 |
以为横坐标,
为纵坐标,在图上作出
-
图像,并利用此图象求得重力加速度
_________
(保留两位有效数字)
某实验小组利用如图9所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。
(1)由图9中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离为s厘米,由图10中游标卡尺测得遮光条的宽度d =cm。该实验小组在做实验时,将滑块从图9所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2 =,则滑块的加速度的表达式
a =。(以上表达式均用字母表示)。
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量做了6组实验,得到如下表所示的实验数据。
m(g) |
a( m/s2 ) |
250 |
2.02 |
300 |
1.65 |
350 |
1.43 |
400 |
1.25 |
500 |
1.00 |
800 |
0.63 |
通过计算分析上表数据后,得出的结论是在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比,如果想通过图像法进一步确认自己的结论,须建立
(填a—m或a—)坐标系,根据实验数据描点作图,如果图线是一条,就可确认上述结论。
利用图8所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t. 通 过v=gt计算出瞬时速度v。 |
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= ![]() 计算出瞬时速度v。 |
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这 点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通 过 h= ![]() |
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v。 |
(1)以上方案中只有一种正确,正确的是。(填入相应的字母)
(2)本实验计算出重力势能的减小为,对应动能的增加为
,由于不可避免地存在阻力,应该是
(填等于、略大于、略小于)
在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中,采用如图A所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸 带由打点计时器打出的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足_____时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质 量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.
为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与_______的图象.
(3)如图B所示为甲同学根据测量数据作出的a—F图象,说明实验存在的问题是_______.
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图象如图C所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同__________ .
在如图验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度为9.80m/s2,所用重物的质量为1.00kg,实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图所示. 若把第一个点记做O,另选连续的三个点A、B、C做为测量点,经测量A、B、C点到O点的距离分别为=70.2cm、
=77.8cm、
="85.8cm." 根据以上数据计算:(计算结果均保留三位有效数字)
①重物由O点运动到B点,重力势能的减少量为J,动能的增加量为J.
②在实验中发现,重物减小的重力势能总大于重物增加的动能,其主要原因是