如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花打点计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
(1)实验过程中,电火花打点计时器应接在 (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮的高度,使 .
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,电火花打点计时器的电源频率为50Hz,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a= m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与合外力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为 .
在“练习使用多用电表”实验中,某同学进行了如下的操作:
(1)用多用电表电阻档测量某一电阻的阻值时,该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行奥姆调零(如图a所示),然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图b所示),这两步操作是否合理?(填“a合理”或“b合理”或“都不合理”)
(2)用多用电表电流文件测量电路中电流,该同学将选择开关置于直流“50mA”文件,连接的电路如图c所示,图中多用电表测定的是__ __(填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流),测得的值是___________。
(3)该同学要测量多用电表直流2.5 V檔的内阻RV (约为20kΩ)。除此多用电表外,还有以下器材:直流电源一个(电动势E为2V,内阻可忽略不计),电阻一个(阻值R为10kΩ),电键一个,导线若干。要求: (I)画出实验电路图(多用电表符号用) 表示);(II)写出RV的表达式(用字母表示)。
(8分)某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况,图11所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)
(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。
方法:。
(2)在上图中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,则打下点迹A时,小车运动的速度大小是_______m/s,小车运动的加速度大小是_______m/s2。(本小题计算结果保留两位有效数字)
在验证“当物体质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时,给出如下器材:倾角可以调节的长木板(如图所示),小车一个,计时器一个,刻度尺一把。
实验步骤如下:
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用刻度尺测量A1与A2之间的距离x。
③用刻度尺测量A1相对于A2的高度h。
④改变斜面的倾角,保持A1与A2之间的距离不变,多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t。
⑤以h为纵坐标,1/t2为横坐标,根据实验数据作图。
若在此实验中,如能得到一条过坐标系原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
根据上述实验步骤和说明回答下列问题:(不考虑摩擦力影响,用已知量和测得量符号表示)
(1)设小车所受的重力为mg,则小车的加速度大小a=,小车所受的合外力大小F=。
(2)请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式。
在“研究匀变速直线运动” 的实验中,小车拖着纸带的运动情况如图所示,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻的记数点的时间间隔是0.10s,标出的数据单位是cm,则打点计时器在打A点时小车的瞬时速度=________m/s,小车运动的加速度是
=_________
。
如图,为测量做匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d。当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间分别为t1和t2,则小车加速度=。(用b、d、t1、t2表示)