某研究学习小组的同学欲以图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,它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、细砂。当滑块连接上纸带,用细绳通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放木桶,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)你认为还需要的实验器材有 。
(2)实验时为了保证质量为M的滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 。
(3)在(2)的基础上,某同学测得滑块的质量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。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
与
(
),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)。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,待测小灯泡上标有“3V,1.5W”的字样。测量小灯泡两端的电压和小灯泡的电流时,备有如下器材:
A.直流电源3V(内阻可不计) | B.直流电流表0 -3A(电阻约0.1Ω) |
C.直流电流表O- 600mA(内阻约0.5Ω) | D.直流电压表0-3V(内阻约3kΩ,) |
E.直流电压表O -15V(内阻约200kΩ) F.滑动变阻器10Ω、1A
G.滑动变阻器lkΩ、300mA
①除开关、导线外,为了完成该实验,需要从上述器材中选用的器材有.(用序号字母表示)
②利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在答卷虚线框内画出实验原理电路图;并将图中实物连接成实验电路图.
③下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的,根据表格中的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.
④试估算当小灯泡两端电压为2.2V时,该灯泡的实际功率为W(结果保留两位有效数字)
某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度。
①为了尽量减小实验的误差,以下采取的措施中必要的是:
A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑 |
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M |
C.定滑轮的轮轴要尽量光滑 |
D.先放手让小车运动起来,速度足够大之后再让打点计时器通电打点 |
②若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录,小车此次运动经B点时的速度
vB=m/s,小车的加速度a=m/s2.
③保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
小车加速度a/m·s-2 |
1.95 |
1.72 |
1.51 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
小车质量m/kg |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
![]() |
4.00 |
3.45 |
3.03 |
2.50 |
2.00 |
1.41 |
1.00 |
0.60 |
请在在答题卷相应位置的坐标纸中完成实验8组数据的描点,并画出a-图线,并由图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的定量关系式是_______________.
电火花打点计时器固定在斜面上某处,小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如甲图所示.
(1)电火花打点计时器,它使用电源(填直流或交流),工作电压V。
(2)打点计时器打A点时小车的速度VA=m/s
(3)已知计时器使用的交流电频率为50Hz,用乙图给出的数据可求出小车下滑的加速度
a=________
在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与 的图象。
(3)如下图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是 。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如下图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同? 。
在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学得到一条理想的纸带,按每打5个点(时间间隔T=0.1s)取一个计数点的方法标出计数点.如图所示,根据图中测得的数据可以计算出纸带的加速度大小为m/s2,打计数点3时纸带的速度大小为 m/s。