某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。
甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。
(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是( )(多选)
A.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 |
B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力 |
C.实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据 |
D.实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据 |
(2)四个实验小组选用的小车乙(含力传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图像,如图(b)所示。最后一个小组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线;
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
拉力F(N) |
24.5 |
20.0 |
17.5 |
12.0 |
8.1 |
4.8 |
加速度a(m/s2) |
16.3 |
13.3 |
11.7 |
8.0 |
5.4 |
3.2 |
(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图。请写出具体的做法:
①如何收集数据?______________________________________________________________;
②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以___________为纵轴:以___________为横轴。
在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到. (选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10 Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是.(选填“1”或“2”)
方案编号 |
电阻箱的阻值R/Ω |
||||
1 |
400.0 |
350.0 |
300.0 |
250.0 |
200.0 |
2 |
80.0 |
70.0 |
60.0 |
50.0 |
40.0 |
(3)根据实验数据描点,绘出的-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=,内阻r=.(用k、b和R0表示)
如图所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。
(1)图中电火花计时器的工作电压是V的交流电;
(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是;
(3)图中小车上有一固定小立柱,下图给出了 4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是;
(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是m/s,(计算结果保留两位有效数字)
赵军同学采用如图所示的装置进行了“合外力做功和动能变化的关系”的研究实验。
a. 按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b. 把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……;
c. 测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;
d. 用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;
e. 求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3、……,再求出它们的平方、
、
、……;
f. 用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出
图象,并在图象中描出(
)坐标点,再连成图线;
则:
(1)在步骤d中,该同学测得=40.00cm,则配重重力所做的功
=________J;(g取
,结果保留两位有效数字)
(2)该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=__________m/s。(结果保留两位有效数字)
在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离数值如图所示,已知打点计时器的周期为,重力加速度
;重锤的质量为m,已知S1=0.98cm,
,S3=1.78cm,则
(1)记录B点时重锤的速度表达式vB=___________(写计算式,用字母表示);
(2)重锤从B点到C点重力势能变化量是___________;(保留3位有效数字)
(3)记录C点时重锤的动能=0.320m,重锤从B点到C点动能变化量是___________;(保留3位有效数字)
(4)我们发现,减和
增并不严格相等,产生误差的主要原因是______________________。
在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项代号填在横线上:___________
A.通过调节使斜槽的末端保持水平 |
B.小球运动时应与木板上的白纸(或方格纸)接触 |
C.每次必须由静止释放小球 |
D.每次释放小球的位置必须不同 |
E. 将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线