为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出
关系图线。
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
如图所示是某研究性学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置图。图中是小车在一条橡皮筋作用下的情情,橡皮筋对小车做的功记为W.当他们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放,小车橡皮筋都拉伸到同一位置释放,小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。除了图中的已给出的实验器村外,还需要的器材有_________________。
实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是________________________________________.
某同学在“用打点计时器测速度”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0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为,完成下面问题。
根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是
A.时间间隔 | B.加速度 | C.瞬时速度 | D.平均速度 |
根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算,并填入表中,请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中;(要求保留3位有效数字)
瞬时速度 |
v1 |
v2 |
v3 |
v4 |
v5 |
数值(m/s) |
0.165 |
0.214 |
0.263 |
0.363 |
在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
由图像求出小车的加速度
在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种
仪器,其电源频率为50Hz ,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的电源是(选择直流电或交流电),它们是每隔 s打一个点。接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A.先接通电源,后让纸带运动 | B.先让纸带运动,再接通电源 |
C.让纸带运动的同时接通电源 | D.先让纸带运动或先接通电源都可以 |
某次实验研究匀加速直线运动纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A开始每打5个点取1个计数点,计时器打点频率为50Hz。测得各段长度为AB="1.6cm" ,AC=3.4cm,AD="5.4cm" , AE=7.6cm,则: 从打A点打到E点共历时s从A到E纸带的平均速度是m/s,B点的瞬时速度为________m/s
如图所示,质量不同的两个物体A和B,用跨过定滑轮的细绳相连.开始时B放在水平桌面上,A离地面有一定的高度,从静止开始释放让它们运动,在运动过程中B始终碰不到滑轮,A着地后不反弹。滑轮与轴处摩擦不计,绳子和滑轮质量不计.用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ。在本实验中需要用到的测量工具是;
需要测量的物理量是(物理量需用字母表示).动摩擦因数的表达式为μ=.