(10 分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球. 手动敲击弹性金属片M,M 与触头瞬间分开, 第1 个小球开始下落,M 迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球. 当第1 个小球撞击M 时,M 与触头分开,第2 个小球开始下落
……. 这样,就可测出多个小球下落的总时间.
(1)在实验中,下列做法正确的有_______
A.电路中的电源只能选用交流电源 |
B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方 |
C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度 |
D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时 |
(2)实验测得小球下落的高度H ="1.980" m,10个小球下落的总时间T =6.5 s. 可求出重力加速度g =_______. (结果保留两位有效数字)
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.
(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差
,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除
对实验结果的影响?请推导说明.
某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.该同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个打点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表:
计数点 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
h(m) |
0.124 |
0.194 |
0.279 |
0.380 |
0.497 |
0.630 |
0.777 |
v(m/s) |
1.94 |
2.33 |
2.73 |
3.13 |
3.50 |
||
v2(m2/s2) |
3.76 |
5.43 |
7.45 |
9.80 |
12.3 |
(1)请在图乙中,描点作出v2—h图线;
(2)由图线可知,重锺下落的加速度g′=▲m/s2(保留三位有效数字);
(3)若当地的重力加速度g=9.80m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据是▲.
某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s,小车运动的加速大小为________m/s2,AB的距离应为______cm。
在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。求:
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=
(2)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量ΔEP=,动能的增加量ΔEK=但实验中总存在误差,其原因是。(取3位有效数字)
如图甲为测定长木板B在桌面上运动时的加速度的装置,A为砂摆,当砂摆第一次经过平衡位置时开始计时,第30次经过平衡位置时测得所用的时间为29s。图乙为某次实验中运动的木板上留下的砂子的痕迹,测得数据如图,则木板的加速度为m/s2.
在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图a所示的实验装置,把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上。小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车所受拉力用F表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
(1)如图b为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,图线不过原点的原因是_____
______________________________________,若使图线过原点应对实验装置采取的改进方法是_____________________________________。
(2)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图c所示,两个同学做实验时取值不同的物理量是________________________________。
(3)在处理数据时,总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力。而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要________一些(选填“大”或“小”)。因此,为使实验结论的可信度更高一些,应使托盘和砝码的总质量尽可能________一些(选填“大”或“小”)。