某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图甲摆好实验装置,其中小车质量 M =0.20 kg ,钩码总质量 m =0.05 kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为 f =50 Hz),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图乙所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为 d 1 = 0.041 m , d 2 = 0.055 m , d 3 = 0.167 m , d 4 = 0.256 m , d 5 = 0.360 m , d 6 = 0.480 m ,…他把钩码重力(当地重力加速度 g = 9.8 m /s 2 )作为小车所受合力,算出0点到第5计数点合力做功 W =__________J(结果保留三位有效数字),用正确的公式计算打下第5计数点时小车动能E k =__________(用相关数据前字母列式)并把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得 E k =0.125 J.
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的可能原因如下,其中正确的是__________.
A.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因 |
B.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
C.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
D.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小 |
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,测得纸带上计数点的情况如图所示,A、B、C、D、E为选好的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。由此可知:小车的加速度a= ▲ m/s2;打点计时器打下C点和A点时,小车的瞬时速度分别为= ▲ m/s,
= ▲ m/s 。(结果取两位有效数字)
(1)(8分)用多用表的欧姆档测量阻值约几十千欧的电阻Rx,以下是一些主要的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,请填写其中空白部分:
A.把S旋转到欧姆挡× |
B.将两表笔,调节P使指针指在零欧姆处 |
C.将两表笔分别连接在电阻的两端,若其阻值如图甲指针所示,则Rx的阻值大约是______Ω |
D.把表笔从插孔中拔出,把S旋转到挡 |
(2)(10分)如图乙是验证动能定理的装置,除图示器材外,还有打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸,天平和细沙.
①你认为还需要的实验器材有.
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是,实验时首先要做的步骤是.
③图丙是滑块(质量为M)在沙和沙桶的总质量为m条件下做匀加速直线运动的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T. 则本实验最终要验证的数学表达式为.(用题中的字母表示)
在验证牛顿第二定律的实验中,研究力和加速度的关系时保证______不变;为了保证实验的精确性,在多次的实验中,必须始终要求做到________.实验中打出的一条纸带,如图所示,则从纸带上可以求出小车的加速度a=________m/s2,记录计数点2的速度v=________m/s.
打点计时器的电源频率为50Hz时,振针每隔 _______s打一个点。现用打点计时器测定物体的速度,当实际的电源频率低于50Hz时,如果仍按50Hz来计算,则测得的速度值将比真实值偏。
在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)如图所示。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别叫a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而可求出加速度。
⑴请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线
(作答在题卡上),并指出哪个轴相当于v轴?答: 。
(2).若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则加速度为 m/s2。