(1)一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图1所示。图2是打出的纸带的一段。
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_________。
②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量小车质量m、斜面上两点间距离l及这两点的高度差h。用测得的量及加速度a和重力加速度g表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为f = 。
(2)在做“探究动能定理”的实验中,小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加一根,实验中W、v、v2的数据已填
在下面表格中,试在图中作出图象,实验结论是: .
W |
v/(m/s) |
v2/(m2/s2) |
0 |
0 |
0 |
1.00 |
0.80 |
0.64 |
2.00 |
1.10 |
1.21 |
3.00 |
1.28 |
1.64 |
4.00 |
1.53 |
2.34 |
5.00 |
1.76 |
3.10 |
6.00 |
1.89 |
3.57 |
.
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_________________________________。
(6分)利用如图所示的气垫导轨实验装置来研究匀变速直线运动.做实验时,将滑块从如图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的时间分别为;用毫米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v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=_____(用
表示)