某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,先取下沙桶,其次要做的步骤是 ,另外沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是___ ____.
(2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙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,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示)。
(3)由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,而等式 不会产生上述实验原理上的误差。(仍用上述题中的字母表示)。
在利用单摆测定重力加速度的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到g=4π2l/T2.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2-l图象,就可以求出当地的重力加速度.理论上T2-l图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图实-9-7所示.
(1)造成图象不过坐标原点的原因是________________;
(2)由图象求出的重力加速度g=________m/s2.(取π2=9.87)
在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中,为防止摆球在摆动过程中形成“圆锥摆”,实验中采用了如图实-9-6甲所示的双线摆.测出摆线长度为L,线与水平横杆夹角为θ,摆球半径为r.若测出摆动的周期为T,则此地重力加速度为_______;某同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径时,主尺和游标如图乙所示,则摆球的半径r为_______mm.
下面是“用单摆测定重力加速度”的实验中获得的有关数据:
摆长l/m |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.1 |
周期T2/s2 |
2.0 |
2.5 |
3.2 |
4.5 |
(1)利用上述数据在图实-9-5所示的坐标中作出l-T2图象.
(2)利用图象,取T2=0.1×4π2=3.95 s2,求出重力加速度的值.
(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放:________;
②在摆球经过最低点时启动秒表计时:________;
③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期:________.
(2)该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见下表.用螺
旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图实-9-4所示.
该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期
随________的增大而增大.
数据组编号 |
摆长/mm |
摆球质量/g |
周期/s |
1 |
999.3 |
32.2 |
2.0 |
2 |
999.3 |
16.5 |
2.0 |
3 |
799.2 |
32.2 |
1.8 |
4 |
799.2 |
16.5 |
1.8 |
5 |
501.1 |
32.2 |
1.4 |
6 |
501.1 |
16.5 |
1.4 |
在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中:
(1)下面所给器材中,选用哪些器材较好,请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上.
A.长1 m左右的细线 | B.长30 cm左右的细线 |
C.直径2 cm的铅球 | D.直径2 cm的铝球 |
E.秒表 F.时钟
G.最小刻度是厘米的直尺
H.最小刻度是毫米的直尺
所选用的器材是____________.
(2)实验时对摆线偏离竖直线的偏角要求是________________________.