用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律(交流电频率为50Hz):
(1)如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。根据图乙可知,打下E点时小车的速度为____m/s.小车的加速度为____m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
(2)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
①请在图丙所示的坐标系中画出a-F图线;
②根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是__(填序号)
A、没有平衡摩擦力
B、平衡摩擦力时木板倾角过小
C、平衡摩擦力时木板倾角过大
D、小车质量太大
E、砂桶和砂的质量太大
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,,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹为止.
②打点计时器使用的交流电周期T0="0.02s." 下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及T0来表示小车加速度的计算式:a=. 根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为(结果保留两位有效数字).
在验证力的平行四边形定则实验有三个实验步骤:
(1)在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2.
(2)在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F.
(3)只用一只测力计通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两测力计拉时相同,记下此时测力计的读数F′和细绳的方向.
以上三个步骤中均有错误或疏漏:
①中是。
②中是。
③中是。
小明在用打点计时器“研究小车的匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图甲所示。在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。纸带旁并排放着带有最小分度值为1毫米的刻度尺,刻度尺的零刻度线跟“0”计数点对齐。
小明使用的是6V的学生交流电源,则所需选取的打点计时器如图(填“乙”或“丙”);打点计时器的打点周期为_______,图中相邻两计数点的时间间隔T=;
(2)根据纸带可判定物体做直线运动(选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”)。
(3)由图甲可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离,并填入下面表格中:
距离 |
测量值/cm |
s1 |
1.20 |
s2 |
|
s3 |
12.00 |
(4)小车通过计数点“2”的瞬时速度表达式为(用字母T、s1、s2、s3表示,不一定全用上),代入数据得m/s;小车做匀加速运动的加速度
m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
(5)小明根据实验数据绘出如图丁所示的图线(
为各计数点至起点0的距离),则图像的斜率表示。
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球,他设计的实验步骤是:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点; |
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长; |
C.将石块拉开一个大约α =50的角度,然后由静止释放; |
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期; |
E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的l和T;
F.求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据,带入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g。
请填空:(1)你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤代号即可)
(2)该同学用ON的长作l为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值____________(填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”)。
在研究平抛物体运动的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离糟口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=4.90cm,B、C间距离y2="14.70cm," 根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v0=_________(用题中所给字母表示)。小球初速度的测量值为_____________m/s(g取9.80m/s2)。