在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置.在实验过程中:
(1)打点计时器应该与 (选填“交流”或“直流”)电源连接;在闭合电键前,将小车放置在 一端; (选填“靠近滑轮”或“靠近打点计时器”).
(2)在探究过程中,该同学打出了一条纸带,并在纸带上连续取几个计数点,如下图所示.自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、16.0mm、22.0mm、28.0mm.已知相邻计数点的时间间隔为0.1s,则打D点时小车的速度为 m/s, 整个过程中小车的平均加速度为 m/s2.
现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h,设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=。
④改变,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是。
为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时
(1)需要测定的物理量是____________________________________;
(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是=_______.
一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有:
A.量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0,量程标称为5.0mA;
B.标准电流表A2,内阻r2=45.0,量程1.0mA;
C.标准电阻R1,阻值10.0;
D.滑动变阻器R,总电阻为300.0;
E.电源E,电动势3. 0V,内阻不计;
F.保护电阻R2;
G.开关S;导线。
(1)在实物图上有一根导线没有连上,请您在答题纸上补上这根导线。
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至端。(填a或b)
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=。
(4)将数据带入(3)的表达式,经计算A1的量程为4.5 mA.根据需要,若将此表改装成量程为9 mA的电流表,需要(填串或并)的电阻。
(6分)利用下图装置可以做力学中的许多实验,
(1)以下说法正确的是_____。
A.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响
B.用此装置“研究匀变速直线运动”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
C.用此装置还可以用来探究“恒力做功与动能改变量的关系”
D.用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中甲装置用的电源要求是。
A.交流220V B.直流220V
C.交流4 - 6V D.直流4 - 6V
(3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为m/s。(结果保留2位有效数字)
(9分,每空3分)某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿光滑水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;
(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(1),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;
(3)测量相关数据,进行数据处理。
①为求出小物块从桌面抛出时的动能,需要测量下列物理量中的
(填正确答案标号,g已知)。
A.小物块的质量m |
B.橡皮筋的原长x |
C.橡皮筋的伸长量Δx |
D.桌面到地面的高度h |
E.小物块抛出点到落地点的水平距离L
②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、为横坐标作图,才能得到一条直线。
③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于。(填“偶然误差”或“系统误差”)。