如图为“探究功与速度变化的关系”的实验示意图:
(1)某同学在实验时,按照下面的实验步骤。
①将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器,将平板安装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,直至轻推小车后小车________(填“匀速”、“加速”、“减速”)运动.
②将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处,记下小车位置.接通打点计时器电源,释放小车.
③用2 条、3 条、4 条、5 条、6 条橡皮筋分别代替1 条橡皮筋重做实验,但必须让小车从_______(填“同一位置”、“不同位置”)静止释放.
④在上述实验中打出的5 条纸带中,分别找出小车开始近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度、
、
、
、
、
.
(2)下列4条纸带中最符合实验要求的是_________.
(3)某同学记录相关数据见下表:
实验次数 |
条数 |
速度m/s |
速度平方m2/s2 |
1 |
1 |
1.28 |
1.64 |
2 |
2 |
1.75 |
3.06 |
3 |
3 |
2.10 |
4.41 |
4 |
4 |
2.26 |
5.11 |
5 |
5 |
2.68 |
7.18 |
6 |
6 |
2.96 |
8.76 |
用表示一条橡皮筋做的功,请在坐标纸上画
图象.
②根据你画的图象,你认为该同学第________次实验操作出现了问题,问题可能在于该次实验时小车释放的位置距离打点计时器较原位置_________(填“远”或“近”)
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的甲或乙方案来进行.
(1)比较这两种方案,________(选填“甲”或“乙”)方案好些,理由是__________________.
(2)如图丙是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1 s.物体运动的加速度a=________;该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
丙
(3)如图丁所示是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是( )
丁
A.vN=gnT | B.![]() |
C.vN=![]() |
D.vN=g(n-1)T |
在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,电源的频率为50 Hz,依次打出的点为0,1,2,3,4,…n.则:
(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证,必须直接测量的物理量为________________、________________、________________,必须计算出的物理量为________________、________________,验证的表达式为__________________.
(2)下列实验步骤操作合理的顺序排列是____________(填写步骤前面的字母).
A.将打点计时器竖直安装在铁架台上 |
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落 |
C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验 |
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带 |
E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1,h2,h3…,hn,计算出对应的瞬时速度v1,v2,v3,…vn
F.分别算出mv和mghn,在实验误差范围内看是否相等
右图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________.(填入正确选项前的字母)
A.游标卡尺 | B.秒表 |
C.0~12 V的直流电源 | D.0~12 V的交流电源 |
(2)实验中误差产生的原因有___________________________________________.(写出两个原因)
利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=计算出高度h
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
以上方案中只有一种正确,正确的是______.(填入相应的字母)
(1)一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图1所示。图2是打出的纸带的一段。
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_________。
②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量小车质量m、斜面上两点间距离l及这两点的高度差h。用测得的量及加速度a和重力加速度g表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为f =。
(2)在做“探究动能定理”的实验中,小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加一根,实验中W、v、v2的数据已填在下面表格中,试在图中作出图象.
W |
v/(m/s) |
v2/(m2/s2) |
0 |
0 |
0 |
1.00 |
0.80 |
0.64 |
2.00 |
1.10 |
1.21 |
3.00 |
1.28 |
1.64 |
4.00 |
1.53 |
2.34 |
5.00 |
1.76 |
3.10 |
6.00 |
1.89 |
3.57 |
实验结论是: