研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调。打点计时器的工作频率为50 Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两计数点之间时间间隔为T。
(1)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5 =______________。
(2)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=___________________。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49 Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_____________(选填“大”或“小”)。
实验小组的同学在“验证牛顿第二定律“实验中,使用了如图所示的实验装置,
(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有______(选填测量仪器前的字母)
A.游标卡尺
B.刻度尺
C.秒表
D.天平
(2)实验中,为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力,某同学先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是_______。(选填选项前的字母)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图所示的图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是_______。(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,小车自身的质量为M且保持不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标, 为纵坐标,在坐标纸上作出如图所示的关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律。如果图中纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力大小为___________。
(10分)某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2。
(1)下列说法正确的是
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源 |
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 |
C.本实验中应满足m2远小于ml的条件 |
D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作a-ml图象 |
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距xl、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=________________、小车加速度的计算式a=________________________。
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a 与砝码重力F的图象如图丙所示。若牛顿第二定律成立,重力加速度g=" 10" m/s2,则小车的质量为__________kg,小盘的质量为__________kg。
(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为___________m/s2。
(6分)某学生用图(a)琐事的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑是的加速度a=m/s2;打点C点时物块的速度v=m/s;
(2)已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是(填正确答案标号)。
A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的倾角
有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是______mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是______mm。
如图甲,质量为M 的滑块A 放在气垫导轨B 上,C 为位移传感器,它能将滑块A 到传感器C 的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A 的位移—时间(s—t)图象和速率—时间(v —t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.
(1)现给滑块A 一沿气垫导轨向上的初速度,A 的v— t 图线如图乙所示.从图线可得滑块A 下滑时的加速度a=________m/s2(保留1位有效数字),摩擦力对滑块A 运动的影响___________.(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来测量重力加速度g.实验时通过改变h 的大小,测出对应的加速度,然后作出a— h 图象(a 为纵轴,h 为横轴),图象中的图线是一条倾斜的直线,为求出重力加速度g 需要从图象中找出.
A. 图线与a 轴截距a0; B 图线与h 轴截距b0;
C. 图线的斜率k; D 图线与坐标轴所夹面积S
则重力加速度g=________ (用题中和选项中给出的字母表示).
(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A 换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的s- t图象如图丙,则其v-t 图象是的__________(填“对称”或“不对称”),原因是____________.通过丙图可求得滑块与滑板间的动摩擦因数μ=_____________ .(结果保留2位有效数字)