某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,小车上固定有宽度为d的遮光条,他将光电门固定在长木板上的B点,用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连(力传感器可测出细线的拉力大小)。每次小车都从同一位置A由静止释放,改变砝码个数并测出小车的质量m(含砝码、传感器与遮光条),测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间Δt。
试回答下列问题:
(1)若A、B间的距离为L,则计算小车加速度的表达式为a= 。
(2)根据测得的实验数据,以为纵轴,以 为横轴,若得到一条过原点的直线,则可验证牛顿第二定律。
(3)关于本实验,某同学提出如下观点,其中不正确的是( )
A.L越大,实验误差越小
B.牵引小车的细绳应与木板平行
C.应平衡小车受到的摩擦力
D.重物的质量应远小于小车的质量
如图所示为多用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻rg=100 Ω,调零电阻最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是
A.30 kΩ~80 kΩ |
B.3 kΩ~8 kΩ |
C.300 kΩ~800 kΩ |
D.3000 kΩ~8000 kΩ |
学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图甲为实验装置简图。(所用交变电流的频率为50Hz)。
(1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有:
①
②__________________________________________________
(2)图乙所示为某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。则打A点时小车的瞬时速度的大小是_________m/s,小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。(3)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据:
F/N |
0.196 |
0.294 |
0.392 |
0.490 |
0.588 |
a/m·s-2 |
0.25 |
0.58 |
0.90 |
1.20 |
1.53 |
①在图丙的坐标中画出a - F的图线
② 从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是___________(填字母序号)
A.实验没有平衡摩擦力
B.实验中平衡摩擦力时木板倾角过小
C.实验中平衡摩擦力时木板倾角过大
D.实验中小车质量发生变化
研究平抛运动时,我们用到如图(1)的装置,将两个完全相同的斜槽固定在同一竖直面内,它们的最下端水平。把两个质量相等的小钢球,从斜面的顶点由静止同时释放,斜槽2的水平轨道末端与光滑水平面吻合。可以观察到现象:,这说明:。同时我们还用到如图(2)的装置(装置离地面足够高),小球2与斜槽末端在同一水平线上。将小球1从任意高度释放,当它到达斜槽末端时释放小球2;再水平移动小球2,重复上述过程。可以观察到现象:,这说明:。本实验的关键是如何确保小球1水平抛出时小球2能同时释放,这就需要一个控制装置。我们可以设置一个发射器( 即一个光源) ,让接收器接收它发出的光时去控制电磁铁吸住小球2。当小球1从斜槽末端经过时将发射器发出的光挡住,接收器未收到光信号就控制电磁停止工作,小球2落下。
某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7。
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是和。
测量记录表:
代表符号 |
L0 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
刻度数值/cm |
1.70 |
3.40 |
5.10 |
8.60 |
10.3 |
12.1 |
②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据下图将这两个测量值填入记录表中。
③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:。
请你给出第四个差值:dA==cm。
④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。
用d1、d2、d3、d4表示的式子为:
=,
代入数据解得=cm。
⑤计算弹簧的劲度系数k=N/m。(g取9.8m/s2)
如图是用打点计时器(频率为50Hz)测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带,从O点开始每隔4个点取一个计数点,则相邻的两个计数点的时间间隔为___________s,测得OA=10cm,AB=8cm,BC=6cm,则A点的速度大小为__________,物体运动加速度大小为_________
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