某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
实验步骤如下:
①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间 ;
③用 表示挡光片沿运动方向的长度(如图(b)所示), 表示滑块在挡光片遮住光线的 时间内的平均速度大小,求出 ;
④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出 图,如图(c)所示。
完成下列填空:
(1)用 a表示滑块下滑的加速度大小,用 v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则 与 、 和 的关系式为 = 。
(2)由图(c)可求得, , 。(结果保留3位有效数字)
(1)测量重力加速度时由于没有消除空气阻力的影响引起的误差属于(选填系统误差或偶然误差),这种误差的特点是
某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的
刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是________和________。
测量记录表:
代表符号 |
L0 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
刻度数值/cm |
1.70 |
3.40 |
5.10 |
8.60 |
10.3 |
12.1 |
(2)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据右图将这两个测量值填入记录表中。
(3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:
d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.
请你给出第四个差值:d4=________=________cm.
(4)根据以上差值,可以求出每增加50g砝码时弹簧的平均伸长量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL=________,代入数据解得ΔL=________cm.
(5)计算弹簧的劲度系数k=________N/m。(g取9.8m/s2)
在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如下。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)。
该同学用重锤在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,则该段重锤重力势能的减少量为_______J,而动能的增加量为________J,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示)。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,原因是______________________________________。
某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为,完成下面问题。
(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是
A.时间间隔 | B.加速度 |
C.瞬时速度 | D.平均速度 |
(2)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算
并填入表中,请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中;(要求保留3位有效数字)
瞬时速度 |
v1 |
v2 |
v3 |
v4 |
v5 |
数值(m/s) |
0.165 |
0.214 |
0.263 |
0.363 |
(3)在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(4)由图像求出小车的加速度
科学探究活动通常包括以下要素:①提出问题,②猜想与假设,③制定计划与设计实验,④进行实验与收集证据,⑤分析与论证,⑥评估,交流与合作等。伽利略对落体的运动规律探究过程如下:
A.伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里斯多德的观点; |
B.伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点; |
C.为“冲淡”重力,伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况; |
D.伽利略换用不同质量的小球,沿同一斜面从不同位置由静止释放,并记录相应数据; |
E.伽利略改变斜面的倾角,重复实验,记录相应数据;
F.伽利略对实验数据进行分析;
G.伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到900时。
(1)与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是;(填入数字代号)
(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是。(填入数字代号)