在“探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系”时,采用如图(a)所示的实验装置.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.
(1)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近似等于盘和砝码的重力.
(2)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=![]() |
(3)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(b)和图(c)所示,回答下列问题:
(b) 图上端不是直线的原因是: ;
(c) 图不过原点的原因是: 。
(1)用游标卡尺为20分度的卡尺测量某工件的内径时,示数如图甲所示,由图可知其长度为_______cm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时,示数如图乙所示,由图可知其直径为______mm.
(2)某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a。分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系。根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致。该同学列举产生这种结果的可能原因如下:
(1)在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;
(2)没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;
(3)砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;
(4)测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大。
通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是()
A.(1)和(4) | B.(2)和(3) | C.(1)和(3) | D.(2)和(4) |
一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β(即β=)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D……为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙 所示,圆盘的半径r为 cm;
(2)由图丙可知,打下计数点B时,圆盘转动的角速度为 rad/s;(3)圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2; ( (2),(3)问中计算结果保留三位有效数字)
如图所示,是甲同学“探究小车加速度与力的关系”的实验装置,他将光电门固定在轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一辆小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。
①若测出遮光条的宽度,某次实验由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间
,则小车经过光电门时的速度大小为 m/s。
②实验中,重物的质量m与小车的质量M间满足 关系时,细线对小车的拉力近似等于重物的重力。
③测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间∆t,并算出相应小车经过光电门时的速度v。用描点作图法作出v2—m图象如图所示,图象不通过坐标原点的原因是 。
某学习小组探究“合力做功和物体速度变化的关系”的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用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,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
⑴ 除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 电源(填“交流”或“直流”).
⑵ 实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是________。
A.放开小车,小车能够自由下滑即可 |
B.放开小车,小车能够匀速下滑即可 |
C.放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可 |
D.放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可 |
⑶ 在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,如图所示,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量.打点间隔为0.02 s,则小车的最大速度v=______ m/s (保留两位有效数字)。
(1)(6分)某同学在研究性学习中利用光电门针对自由落体运动进行了研究。如左图所示,用铁架台固定竖直长木板,光电门A、B分别固定在长木板上,AB相距S= 41cm;现从光电门A上方某高度静止释放一个小球,其直径d用20分度的游标卡尺测出,游标卡尺的示数如图7所示。小球通过A、B的时间分别为Δt1=1.05×10-2s、Δt2=3.50×10-3s。回答下列问题:
①由右图所示,读出小球直d= mm;
②物体运动的加速度a= m/s2;(计算结果取三位有效数字)