在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s.用刻度尺量得点A、B、C、D到O点的距离分别为x1=1.50cm,x2=3.40cm,x3=5.70cm,x4=8.40cm.由此可知,打C点时纸带的速度大小为 m/s.与纸带相连小车的加速度大小为 m/s2.
因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能 (其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s.(1)小球质量的表达式为: .(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将 (填“偏大”、“偏小”或“准确”).
甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做____________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m 小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a= m/s2。(结果保留三位有效数字)③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~图线后,发现:当较大时,图线发生弯曲。于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么,该同学的修正方案可能是( )
某宇航员登陆某颗星球后,想要测量该星球表面的重力加速度。为此该宇航员让一物体在重力作用下做平抛运动(空气阻力可以忽略),并用携带的频闪照相机拍摄下了一段运动过程如图。已知频闪照相机的频率为f=10.0Hz,照片中的每个小方块都为正方形且代表的实际长度为L=2.50cm。(1)测量重力加速度的表达式应为g=___________;(用所给物理量的字母表达)(2)根据交待数据,可求得此平抛运动初速度为v0=____________,星球表面重力加速度g=_______________;(结果保留3位有效数字)(3)离开该星球时,宇航员让宇宙飞船在距离该星球表面非常近的圆轨道上飞行,并测出周期为T,假设该星球自转可以忽略,则该宇航员根据所测得的星球表面重力加速度g,以及已知的引力常量G,算出了该星球的质量M,则该宇航员计算的表达式为M=_____________。
某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.(1)实验的部分步骤如下:①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;②将小车停在打点计时器附近,先 ,再 ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点, ;③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。(2)如图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.(3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 做正功, 做负功.(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv2=v2-v20),根据图线可获得的结论是 .要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和 .表1纸带的测量结果
在利用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:(1)运用公式对实验条件的要求是:打第一个点时重物的初速度为零。为此,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近________.(2)若实验中所用重物的质量m=1 kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02 s,则在记录B点时,重物的速度vB=________,重物的动能Ek=________;从开始下落至重物到达B点,重物的重力势能减少量是________,由此可得出机械能守恒的结论。(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴、以h为横轴作出的图象应是下图中的( )