为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图的装置外,还备有下列器材:打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,则:
(1)还缺少的实验器材是 .
(2)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是 ;实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是 .
(3)在(2)问的基础上,让小桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1< v2),已知当地的重力加速度为g. 写出实验要验证的动能定理表达式 (用题中所给的字母表示).
(1)在“探究求合力的方法”的实验中,其中的三个实验步骤: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,请指出错在哪里?
①中是
②中是
③中是
(2) 某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图7所示。
①为完成实验,下述操作中必需的是。
A. 钉子A、B必须在同一水平高度
B.记录悬挂重物后结点O的位置
C.测量细绳的长度
D.测量橡皮筋的原长
E.测量悬挂重物后像皮筋的长度
②欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是。
在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学得到一条理想的纸带,按每打5个点(时间间隔T=0.1s)取一个计数点的方法标出计数点.如图所示,根据图中测得的数据可以计算出纸带的加速度大小为m/s2,打计数点3时纸带的速度大小为 m/s。
(8分)某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系。可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。
(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验电路(其中电流表和电压表分
别测量小灯泡的电流和电压)。
(3)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 ________W(本小题若需要作图,可画在图a中,结果保留两位有效数字)。
某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
F/N |
0.49 |
0.98 |
1.47 |
1.96 |
2.45 |
t/(ms) |
40.4 |
28.6 |
23.3 |
20.2 |
18.1 |
t2/(ms)2 |
1632.2 |
818.0 |
542.9 |
408.0 |
327.6 |
![]() |
6.1 |
12.2 |
18.4 |
24.5 |
30.6 |
(1)为便于分析F与t的关系,应作出的关系图象,并在如图坐标纸上作出该图线。
(2)由图线得出的实验结论是。
(3)设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,请你由实验结论推导出物体的加速度与外力的关系。
(1)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,主要步骤如下:
A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定,另一端拴上两条细绳套;
C.用两只弹簧秤通过细绳互成角度地拉橡皮条,使结点达到某一位置O,记下O点的位置,记录下两个弹簧秤的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F′;
E、用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示F;
F.比较力F′与F的大小和方向,得出结论。
上述步骤中,有重要遗漏内容的步骤序号是和;
遗漏内容分别是和。
(2)某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,用A、B两个弹簧秤同时拉结点到O点位置,此时两弹簧秤的读数分别是FA=5.70 N和FB=4.50N。以1cm表示1N的比例,用作图法求出FA、FB的合力F的大小和方向(保留作图痕迹),其合力F的大小为。