如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾斜角度,以平衡小车受到的摩擦力,让小车在不受拉力作用时能在木板上做 运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a = ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 |
F(N) |
![]() |
a(m/s2) |
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
3 |
1.42 |
2.34 |
|
4 |
2.00 |
3.48 |
3.63 |
5 |
2.62 |
4.65 |
4.84 |
6 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
(3)由表中数据在坐标纸上描点并作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是 。
某实验小组在实验室用如图(甲)所示的装置来研究加速度和有关能量的问题.
(1)需要将长木板的右端垫高(即平衡摩擦力,下面实验均有此步骤),直到在没有砂桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能做运动.
(2)同学B若用此实验装置来验证砂和砂桶(质量为m)以及小车(质量为M)组成的系统机械能守恒,以OC段的运动为例(设OC的距离为x3),其实验数据应满足的关系式是,(用本题的符号表示,不要求计算结果,已知当地重力加速度为g,相邻两个计数点间时间间隔为T)
(3)同学C采用图(甲)的装置研究外力做功和动能变化关系,根据实验数据若绘出了△v2﹣s图线(其中△v2=v2﹣v02,),图线应是一条.
(4)同学甲和乙采用图(甲)装置研究小车加速度和力之间的关系,由于操作失误,根据实验数据做出了a﹣F图象如图(丙)所示:则由图中信息可知:
①小车的质量M=kg.(结果保留两位有效数字)
②分析后知道,甲乙两个同学在平衡摩擦力时将长木板垫高的高度h甲h乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
(9分)为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω)。有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程0~50mA,内阻约10Ω) A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω)
电压表:V1(量程0~3V,内阻很大)V2(量程0~15V,内阻很大)
电源:E(电动势为约为3V,内阻约为0.2Ω)定值电阻R(20Ω,允许最大电流1.0A)
滑动变阻器R1(0~10Ω、允许最大电流2.0A)滑动变阻器R2(0~1kΩ、允许最大电流0.5A)
单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)电流表应选_______,电压表应选_______,滑动变阻器应选________(填字母代号)。
(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量值范围尽可能大)
(3)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=____。
某同学用如图甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验,他们将光电门固定在水平轨道上的B点,如图所示。并用重物通过细线拉小车,然后保持小车和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验,实验时要求每次小车都从静止释放。
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,d=__________cm。
(2)如果遮光条通过光电门的时间为t,小车到光电门的距离为s.该同学通过描点作出线性图像来反映合力做的功与动能改变关系,则他作的图像关系是下列哪一个时才能符合实验要求____。
A.s-t B. s- C. s-
D. s-
(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差__________。
A.调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动
B.必须满足重物的质量远小于小车的质量
C.必须保证小车从静止状态开始释放
为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如题6图3所示的实验装置。
他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L(L>PQ)。他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),由测力计读出PC、QC的拉力大小TP、TQ。随后,改变重物悬挂点C的位置,每次将P到C的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到TP、TQ与绳长PC的关系曲线如题6图4所示。
由实验可知:①曲线Ⅱ中拉力最大时,C与P点的距离为cm,该曲线为(选填:TP或TQ)的曲线。
②在重物从P移到Q的整个过程中,受到最大拉力的是 (选填:P或Q)点所在的立柱。
③曲线Ⅰ、Ⅱ相交处,可读出绳的拉力为T0= N,它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0= 。
某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图下,
当有不透光的物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的西瓯XD 007光电门传感器可测得最短时间为0.01ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti.与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如上表所示。(取g=9.8m/s2注:表格中M为直尺质量)
①从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:.
②请将表格中数据填写完整.
③通过实验得出的结论是:
④根据该实验请你判断下列△Ek一△h图象中正确的是