6.要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$.
③用米尺A1相对于A2的高h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=mg$\frac{h}{s}$.④改变斜面倾角(或填h的数值),重复上述测量.
⑤以h为横坐标,$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵坐标,根据实验数据作用作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑.测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度ho
②进行(1)中的各项实验
③计算与作图时用(h-ho)代替h.
对此方案有以下几种评论意见:
A、方案正确可行
B、方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动.
C、方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关.
其中合理的意见是C.
5.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,其结构如图甲所示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两上光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,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
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=$\frac{d}{{t}_{1}^{\;}}$.
(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=$\frac{({t}_{1}^{2}-{t}_{2}^{2}){d}_{\;}^{2}}{2l({t}_{1}^{2}+{t}_{2}^{2})}$.
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止.
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大;曲线上部弯曲的原因没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.
3.某同学用图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0、1、2…6点所示.
c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3…S6
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值$\frac{{S}_{1}}{{t}_{1}}$、$\frac{{S}_{2}}{{t}_{2}}$、$\frac{{S}_{3}}{{t}_{3}}$、…、$\frac{{S}_{6}}{{t}_{6}}$.
f.以$\frac{S}{t}$为纵坐标、t为横坐标,标出$\frac{S}{t}$与对应时间t的坐标点,划出$\frac{S}{t}$-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有A和C.(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源    B.电压可调的直流电源  C.刻度尺    D.秒表       E.天平       F.重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图3所示,则
S2=2.98cm,S5=13.20cm.
③该同学在图4中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出$\frac{S}{t}$-t图.
④根据$\frac{S}{t}$-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=0.18m/s;它在斜面上运动的加速度a=4.8m/s2
 0  133561  133569  133575  133579  133585  133587  133591  133597  133599  133605  133611  133615  133617  133621  133627  133629  133635  133639  133641  133645  133647  133651  133653  133655  133656  133657  133659  133660  133661  133663  133665  133669  133671  133675  133677  133681  133687  133689  133695  133699  133701  133705  133711  133717  133719  133725  133729  133731  133737  133741  133747  133755  176998 

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