某实验小组采用图示的装置探究“恒力拉动下小车的运动情况”,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.(

某实验小组采用图示的装置探究“恒力拉动下小车的运动情况”,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.(

题型:不详难度:来源:
某实验小组采用图示的装置探究“恒力拉动下小车的运动情况”,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,请将步骤②补充完整:
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,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,                            ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关,取下纸带。
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)下图是钩码质量为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,通过数据处理可获得各计数点对应时刻小车的瞬时速度v,

下表是纸带的一些测量结果,根据上面的插图可知OA的长度   cm,OC的长度    cm;
根据下表的数据可知,打下计数点C时,小车的瞬时速度是          m/s。
测量点
S/cm
v/(m·s-1)
0
--
0.35
A
 
0.40
B
--
0.45
C
 
 
D
--
0.54
E
--
0.60
(3)由纸带和测量数据不难看出,纸带的      (“左”或“右”)端是系小车的。
答案


解析
为保证小车初速度为零,因此要先接通电源,后释放小车;根据刻度尺读书规则,要估读一位,因此,OA、OC读数分别为1.51cm、5.06cm.同时可读出OB=3.20cm,OD=7.15cm,因C为BD时间中点,所以
因小车是加速运动的,所以纸带左端系在小车上。
举一反三
某班同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,
(1)如测出摆线长为,小球直径为D,次全振动的时间为,则当地的重力加速度等于                   (用以上字母表示),为了减小测量周期的误差,应在           位置开始计时和结束计时.
(2) 如果单摆的偏角小于50,某小组测得的值偏小,可能原因是(   )
A.单摆的振幅较小
B.测摆线长时摆线拉得过紧
C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度稍微增加了
D.开始计时时,秒表过迟按下
E.实验中误将49次全振动计为50次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期T,从而得出一组对应的和T的数值,再以为横坐标、           为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率.则重力加速度=         (用表示)
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某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验,先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复10次,再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止,让球a仍从原固定点由静止开始滚下,且与b球弹性相碰,碰后两球分别落在记录纸上的不同位置,重复10次.(两球都是在斜槽末端处的O点正上方水平飞出,且ma>mb)

(1)本实验必须测量的物理量是.(       )(填序号字母)
A. 小球a、b的质量ma、mb
B. 小球a、b的半径r
C. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H
D. 球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
E. 小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间
F. 记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、
C的距离
(2)放上被碰小球,两球(ma>mb)相碰后,小球a、b的平均落点位置依次是图中     点和     点.
(3)利用该实验测得的物理量,也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒.判断的依据是看与                    在误差允许范围内是否相等.
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在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中,某同学采用如下图3装置,小车质量M,在平衡摩擦力之后,挂上重物m后,小车拖动纸带并打出一系列的点。图中的纸带只是打出的纸带的一部分,所标注的点相邻两点的时间间隔为T。使用毫米刻度尺进行测量后,将数据记录在图中。则:(重力加速度为g)
                                                                                                                                                                                                                    ⑴若在该实验装置中绳子对小车的拉力取为mg,则小车质量M与所挂重物质量m应满足什么关系      
A.M>mB.M>>mC. M<mD.M<<m
⑵若小车质量M和重物质量m满足(1)中条件,请用题目所给各个物理量的符号计算下面问题:
b点所对应的小车运动的动能为                     ;
从b点到e点,小车动能的增加量为                     ;
从b点到e点,重物对小车做功                         。
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在《验证机械能守恒定律》的实验中(1) 如果已有了铁架台、电磁打点计时器、导线若干、刻度尺、重物、夹子外,还需要的器材是____ __和___ __(2)打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度g=9.80m/s2、实验选用重锤质量为1.00kg,从所打纸带中选择一条合适的纸带如图4,此纸带头两点间的距离应接近        、 把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为32.91cm、38.15cm、43.78cm、49.80cm、 可知重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于        J,动能的增加量等于             J(计算结果保留三位有效数字)、
                
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科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究.下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系.

(1)某同学的实验方案如图6甲所示,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,
你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
①________________________________;
②____________________________________________.
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、
D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙,
则打C点时小车的速度为_____;要验证合外力的功与动能变化
间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有_______.
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