【题目】在用自由落体的方法研究功与物体的速度变化的关系时,小勇同学将质量为的物体与纸带相连接,将物体释放后,利用交流电压为6 V、打点频率为50 Hz的电磁打点计时器打出的纸带如图1所示,已知计数点中每相邻两点之间还有一个计时点没有标出,用刻度尺测量出各计数点到点之间的距离 分别为31.4 mm、70.6mm、125.4 mm、195.9 mm、282.1mm、383.8 mm、501.2mm。(重力加速度,计算结果保留两位小数)
则由以上信息回答下列问题。
(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与物体相连接。
(2)根据题中所出的数据,分别求出打下表中所给出的计数点时物体的速度以及物体从下落到运动到该点时重力做的功,并将计算结果填入表格:
计数点 | |||||
速度() | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ |
功(J) | ______ | _______ | ______ | ______ | _______ |
(3)在如图2所示的坐标纸中选取合适的物理量分别为纵轴和横轴,在坐标纸中画出物体的重力所做的功与物体速度之间的关系图像_______,其中纵坐标用____________表示,横坐标用_____________表示,由图像可得重力所做的功与_____________成_____________关。
【题目】一物理实验小组为了“探究功与速度变化的关系”,设计了如图所示的实验,将打点计时器固定在长木板的左端,纸带连接在小车上并穿过打点计时器,且使小车距离打点计时器有一段距离,通过调节在合适的位置用图钉将橡皮筋固定在长木板上,另一端挂在小车上,使橡皮筋呈自然长度;然后将长木板的左端适当垫高以平衡摩擦力,紧接着向后拉小车,使小车由静止释放,并在橡皮筋的作用下使小车沿长木板运动,通过打点计时器打出的纸带计算小车匀速时的速度;最后依次增加橡皮筋的条数,并保证每次释放小车的位置相同,将每次操作测量的数据记录。根据以上的叙述回答下列问题。
(1)为了完成本实验,缺少的实验器材为______________。
(2)实验时将长木板的左端垫高以平衡摩擦力,请说明如何确定摩擦力已经平衡__________________。
(3)分析每次操作得出纸带上的点,有的段点距均匀,有的段点距不均匀,在求小车的速度时应选取点距___________(选填“均匀”或“不均匀”)部分。
(4)该实验小组的同学将每次操作获得的部分数据记录在如下的表中,请你补充下表中没有写出的数据:
橡皮筋的条数 | 橡皮筋做的功 | 10个间距的距离 | 10个间距的时间 | 小车获得的速度 | 小车速度的平方 |
1 | 0.200 | 0.2 | ______ | _____ | |
2 | _____ | 0.280 | 0.2 | ______ | ____ |
3 | _____ | 0.300 | 0.2 | _____ | ____ |
4 | _____ | 0.400 | 0.2 | _____ | ____ |
5 | _____ | 0.450 | 0.2 | _____ | ____ |
(5)通过分析上表中的实验数据,可确定橡皮筋对小车所做的功与小车速度变化的关系为_________,并选取合适的量为纵轴与横轴作出函数图线_____。
(6)如果由图线得到的结论与实际有一定的误差,请分析该实验误差的可能原因____________________。