某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时得到如图所示的纸带,设0点是计数的起始点,两相邻计数点之间的时间间隔为0.1s则打计数点2时物体的瞬时速度为v2= m/s,物体的加速度a= m/s2。
①在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为f=50Hz,实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.48cm,0.19cm和0.18cm,肯定其中一个学生在操作上有错误,该同学是_____.其错误的操作是_________。 ②丁同学用甲图所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离16.76cm,已知当地重力加速度为g=9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为J,重力势能的减少量为J. (保留三位有效数字)③在实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤最大的动能,其原因主要是, ④用题目给出的已知量.求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为N.
图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量M未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”. (1)完成下列实验步骤中的填空: ①平衡小车所受的阻力:撤去砂和砂桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列的点. ②按住小车,在左端挂上适当质量的砂和砂桶,在小车中放入砝码. ③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m. ④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③. ⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a. ⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成关系(填“线性”或“非线性”). (2)完成下列填空: ①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是. ②如图2所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出AC间的距离为SⅠ,测出BD间的距离为SⅡ.a可用SⅠ、SⅡ和Δt(打点的时间间隔)表示为a=. ③图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为.
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. 测量记录表:
(2)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中,并写在答题卷上。 (3)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砝码的弹簧平均伸长量。用d1、d2、d3、d4 表示的式子为:=,代入数据解得=cm。 (5)计算弹簧的劲度系数k=N/m。(g取9.8m/s2)
在做“探究力的平行四边形定则”实验时: (1)(2分)除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外,还必须有____和_____. (2)(2分)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须( )
(3)(4分)某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与绳套结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值,________是力F1与F2的合力的实验值.通过把________和________进行比较,可以验证平行定则.
某兴趣小组用如图所示的装置探究薄布料的阻力对小车运动的影响,他们将长木板置于水平桌面上,并在长木板的右半部分平整地铺上一块该布料,将其左端适当垫高,将小车以适当的初速度释放后,用打点计时器记录小车的运动情况。通过反复调整木板左端的高度,他们得到一系列打上点的纸带,并最终选择了如图所示的一条纸带(附有刻度尺)进行测量。取打点计时器的电源频率为50Hz,重力加速度g=10m/s2。 (1)根据刻度尺的示数可以判断,小车在A、E两点间做__________运动,在E、J两点间做______________运动。E、J两点间的加速度大小为__________m/s2,J点对应的小车速度为_____________m/s。 (2)该兴趣小组测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm,木板长度为80cm,则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为_________________。