在探究物体的加速度与所受外力、质量的关系实验中,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示。
⑴当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
⑵某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________。
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 |
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 |
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源 |
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=![]() |
⑶另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图1和图2所示,其原因分别是:图1: ;图2: .
为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,将木板B固定在水平桌面上,沙桶通过细线与木块A相连。
(1)调节沙桶中沙的多少,使木块A匀速向左运动.测出沙桶和沙的总质量m,以及贴纸木块A的质量M,则两纸间的动摩擦因数=;
(2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动较困难,有同学对该实验进行了改进:实验装置如图乙所示,木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接,从计算机上可读出对木块的拉力),使木板B向左运动时,木块A能够保持续静止。若木板B向左匀速拉动时,传感器的读数为F1,则两纸间的动摩擦因数=;当木板B向左加速运动时,传感器的读数F2F1(填“>”、“=”或“<”)。
重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验,图甲为实验装置简图。
(1)图乙所示为某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,若测得,则打D点时小车的瞬时速度
=m/s,小车加速度a=m/s2。(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值比实际值。(填“偏大”或“偏小”)。
(2)某组同学实验后得到了如图丙所示的两条a-F 图线。
(Ⅰ)图线①不过原点的原因是:;
(Ⅱ)图线②不过原点的原因是:;
(Ⅲ)分析丙图可得小车质量m=kg;假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦,则他们接触面间的动摩擦因数μ=。(g取10m/s2)
重庆一中物理实验小组“研究力的合成”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点位置,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)图乙中的F与F′ 两力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)关于此实验,下列情况正确的是( )
A.每个弹簧秤的拉力一定都大于橡皮筋的拉力 |
B.橡皮筋的拉力是合力,两个弹簧秤的拉力是分力 |
C.如果将两个绳套换成两根橡皮筋,弹簧测力计的弹力将变小 |
D.两次拉橡皮筋结点到同一位置O的目的是确保两次弹簧秤拉力的效果相同 |
某同学在做“研究物体的平抛运动”实验中,忘记记下斜槽末端的位置O。A点为物体运动一段时间后的位置,则从A点开始,物体水平方向的分运动是 。据图所示图象,物体平抛的初速度为 ,物体从A点运动到G点的时间是 (g取10 m/s2 ,后两空结果保留两位有效数字)。
如图所示气垫是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.调整气垫轨道,使导轨处于水平;
b.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间和
;
d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离、滑块B的右端到D挡板的距离
。
(1)试验中还应测量的物理量是 ;
(2)利用上述过程测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ;
(3)利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是.