用如图(甲)所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):
(一)下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知,打下E点时小车的速度为____m/s.小车的加速度为____m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
(二)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
![]() |
0.196 |
0.294 |
0.392 |
0.490 |
0.588 |
![]() |
0.25 |
0.58 |
0.90 |
1.20 |
1.53 |
(1)请在答题卡所示的坐标系中画出a -F图线;
(2)根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是___ _(填字母序号)
A.没有平衡摩擦力
B.平衡摩擦力时木板倾角过小
C.平衡摩擦力时木板倾角过大
D.小车质量太大
E.钩码的质量太大
如图甲所示是用主尺最小分度为1mm,游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图,图乙是游标部分放大后的示意图。则该工件的内径为 cm。
用螺旋测微器测一金属杆的直径,结果如图丙所示,则杆的直径是mm。
实验题(18分,每空2分)
(1)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.
①平衡小车所受的阻力的操作:取下,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应(填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹间隔相等为止.
②图(c)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标为小车上砝码的质量.
设图中直线的斜率为,在纵轴上的截距为
,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________.
(2)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.
①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误:a;b.
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得、
、
、
、
.若打点的周期为T,则打E点时速度为
=;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出
与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度
=
.
③若当地的重力加速度值为,请写出误差的主要原因.
某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,记录小车运动情况的一条纸带如图甲所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间的时间间隔为T=0.1 s。图甲
图乙
(1)试计算B、C、D各点的瞬时速度:vB=______ m/s,vC=______ m/s,vD=______ m/s
(2)在图乙所示的坐标系中,作出小车的v-t图象,并根据图象求出小车的加速度a=______ m/s2
某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字。
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(2)小车加速度a= m/s2
探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示,将两平行轨道并排放置在水平桌面上,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)。通过改变砝码盘中的砝码改变拉力大小。试回答下列问题:
(1)通过比较两小车的位移比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为。
(2)已知两车质量均为200 g,实验数据如表中所示:
请回答下列问题:
①分析表中数据可得到结论:。
②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。