题目内容
像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出),用米尺测量两光电门的间距为l,小车上固定着用于挡光的窄片K,窄片的宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2,已知l>>d。
(1)则小车的加速度表达式a=____________(用l、d、t1和t2表示);
(2)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线.如图中的实线所示,则图线不通过坐标原点O的原因是______________________;
(1) (2)平衡摩擦力时倾斜角过大
解析试题分析: (1)通过光电门1的速度,通过光电门2的速度为,两光电门之间的距离为l,根据公式可得
(2)根据图中可得,在外力为零的时候,加速度不为零,说明平衡摩擦力时木板倾角太大;没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
考点:考查了利用光电门计算加速度
(14分)某研究性学习小组利用如图1所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒.从高处由静止开始下落,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知 、 ,则(取10m/s2)
①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件; |
B.将打点计时器接到直流电源上; |
C.先释放,再接通电源打出一条纸带; |
D.测量纸带上某些点间的距离. |
其中操作不当的步骤是: .(填选项对应的字母).
②在纸带上打下记数点5时的速度= m/s(结果保留两位有效数字);
③在打点0~5过程中系统动能的增量= J(结果保留两位有效数字),系统势能的减少量= J(结果保留两位有效数字),由此得出的结论是 ;
④若某同学作出图像如题6(2)图3,写出计算当地重力加速度的表达式 ,并计算出当地的实际重力加速度= .
(9分)如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负,A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动,B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆,将细绳连接在杆的右端O点构成支架,保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ; ②对两个传感器进行调零;
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数; ④取下钩码,移动传感器A改变θ角。
重复上述实验步骤,得到表格:
F1/N | 1.001 | 0.580 | … | 1.002 | … |
F2/N | -0.868 | -0.291 | … | 0.865 | … |
θ | 30° | 60° | … | 150° | … |
⑵本实验中多次测量对传感器进行调零,对此操作说明正确的是 。
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
(4分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,请按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号填在横线上 。
A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 |
B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路 |
C.换上新的纸带,再重做两次 |
D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面 |
F.把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码
G.断开电源,取出纸带