【改编】在用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中,得到如图甲所示的一条纸带,从比较清晰的点开始标计数点0、1、2、3、4 ,其中每两个计数点间还有4个点未画出,量得0与1两计数点间的距离x1=20mm,3与4两计数点间的距离x4=50mm,1与3两计数点间的距离 m,小车的加速度为______m/s2。
(1)如图所示为用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验时记录下的一条纸带.纸带上选取1、2、3、4、5各点为记数点,将直尺靠在纸带边,零刻度与纸带上某一点0对齐.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v3,并说明加速度的方向.
加速度大小a=_______m/s2,方向_______,小车在点3时的速度大小v3=_______m/s.
(2)在“互成角度的两个共点力的合成”实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点,
①以下操作中错误的是()
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动 |
B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度 |
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条的结点拉到O点 |
D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两弹簧之间的夹角应取90°不变,以便于算出合力的大小 |
②橡皮筋的一端固定在A点,另一端栓上两根细绳,每根绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。(只须读到0.1N)
③在答题纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
(10分)某同学在用落体法验证机械能守恒定律(装置图如图5)时,按照正确的操作选得纸带如图6.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是,应记作cm。
(2)该同学用质量为m的重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度,则该段重锤重力势能的减少量为_______,而动能的增加量为________,(均保留3位有效数字).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是。
某兴趣小组想要探究单摆的周期T与摆长、摆球质量m的关系:
(1)为了探究周期T与摆长、摆球质量m的关系,应利用_________法完成此实验;为了准确测量单摆的周期,应使摆球振动稳定后且经过_________位置开始计时。
(2)他们在探究周期T与摆长的关系时,测得如下5组数据,请在图中选择恰当坐标,作出直观反映周期T与摆长
关系的图像。
![]()
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
![]() |
1.78 |
1.90 |
1.99 |
2.10 |
2.19 |
||
![]() ![]() ![]() |
3.19 |
3.60 |
3.99 |
4.40 |
4.79 |
||
![]() ![]() |
0.80 |
0.90 |
1.00 |
1.10 |
1.20 |
||
![]() ![]() |
0.64 |
0.81 |
1.00 |
1.21 |
1.44 |
(3)根据图像求得当地的重力加速度g=___________m/s2。(保留三位有效数字)
(4)某学生做实验时固定好装置后先测摆长,然后测出周期,发现测得的重力加速度偏大,原因可能是______(填选项前字母)
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 |
B.把摆球n次经过最低点的时间误记为(n + 1)次经过最低点的时间 |
C.计时结束时,秒表过早按下 |
D.单摆所用摆球质量过大 |
如图所示,为插针法测定两面平行的玻璃砖折射率的实验,试完成下列填空:
(1)在平铺的白纸上垂直纸面插大头针A、B,AB连线为入射光线,放上玻璃砖,在玻璃砖的另一侧垂直纸面插大头针C、D,使大头针C_______________,大头针D_________________,连接C、D即为出射光线。
(2)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是_______(填选项前字母)
A.为了减小作图误差,C和D间的距离应适当取大些
B.为减少测量误差,A和B的连线与玻璃砖界面的夹角应取得越大越好
C.无论A、B连线与法线NN’夹角多大(<90º ),光线OO’都不可能在a ’面上发生全反射
D.若A、B连线与法线NN’夹角较大(<90º),光线OO’有可能在a ’面上发生全反射
一同学要探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:
如图,在一个水平固定的粗糙杆上套有一小球,小球与杆之间的摩擦力大小恒为f,小球和固定端之间有一轻质弹簧,弹簧左端固定,右端和小球不固连,现用力推动小球使弹簧压缩一段距离x后,再由静止释放小球,小球向右运动距离s后停止(此时小球已离开弹簧),设水平杆足够长,多次重复以上步骤,记录s和相应的x数据如下:
弹簧压缩量 (x/cm) |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
7.00 |
小球滑行的距离(s/cm) |
4.50 |
7.99 |
12.50 |
18.01 |
24.50 |
(1)写出弹簧的弹性势能Ep与小球滑行距离s的关系式;
(2)由表中数据,可得s与x的关系是;
(3)由(1)、(2)的结论得到弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系是。
四、计算题:本题共4小题,其中第17题6分,第18题8分,第19、20题各12分,共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。