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图甲是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置.他利用光电门测出长方形遮光条通过B点位置所需的时间,从而算出小车此时的速度.遮光条固定在小车上,它沿小车运动方向的宽度为d.用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)若用刻度尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d=______cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过B点位置所用的时间△t=2.0×10
-2
s,则小车此时的速度大小为v=______m/s;
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为______;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过B点的时间△t,并算出遮光条通过B点位置时小车的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出______(选填“v-m”或“v
2
-m”)图象,图线斜率k=______( 用重力加速度g、小车质量M、AB间距离L
AB
表示).
请完成以下小题.
(1)如图1所示,是某研究性学习小组做“探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放,小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
①除了图1中的已给出的实验器材外,还需要的器材有______;
②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是______;
③在用图示装置做“探究动能定理”的实验时,下列对于实验步骤的描述中,正确的是______
A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
(2)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时纸带运动的瞬时速度如下表:
对应点
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
①设电火花计时器打点的时间隔为T,则计算v
F
的公式为v
F
=______(用题中所给物理量符号表示)
②根据上表中的数据,以A点对应的时刻为计时的开始,即t=0.试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象,并利用该图象求物体的加速度a=______m/s
2
.
(1)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50Hz.如果用S
1
、S
2
、S
3
、S
4
、S
5
、S
6
来表示各相邻两个计数点间的距离,则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=______(用符号写出表达式,不要求计算)与纸带上D点相对应的瞬时速度v=______ m/s.(答案要求保留3位有效数字)
(2)某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系,方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:a、______b、______.
如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选出的一长纸带的一部分.他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果.
S
2
-s
1
S
3
-s
2
S
4
-s
3
S
5
-s
4
S
6
-s
5
.
△s
①为了验证小车的运动是匀变速运动,请进行下列计算,填入表内.(单位:cm)
各位移的差与平均值
.
△s
最多相差______cm,即各位移差与平均值
.
△s
最多相差______%,由此可以得出结论:小车的位移的增量在任意连续相等时间里,实验误差结果允许范围内相等,所以小车的运动是______.
②根据匀变速直线运动的规律,可求得物体的加速度a=
△
s
T
2
=______m/s
2
.
③根据a=
△
s
T
2
,可以求出
a
1
=
s
4
-
s
1
3
T
2
=______m/s
2
a
2
=
s
5
-
s
2
3
T
2
=______m/s
2
a
3
=
s
6
-
s
3
3
T
2
=______m/s
2
并由此得
.
a
=(a
1
+a
2
+a
3
)/3=______m/s
2
.
在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条纸带,如图所示,并且每隔
四个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为x,且x
1
=7.05cm,x
2
=7.68cm,x
3
=8.33cm,x
4
=8.95cm,x
5
=9.61cm,x
6
=10.26cm,电磁打点计时器的电源频率为50Hz.(1)计算此纸带的加速度大小a=______m/s
2
,打计数点3时纸带的速度大小v=______m/s(计算结果保留两位有效数字).
(2)请你依据本实验推断6记数点和7记数点之间的测量距离是______ cm.
关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验.回答下列问题:
(1)请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)______
A 打点计时器 B 天平 C 交流电源 D 直流电源 E 细绳和纸带
F钩码和小车 G 秒表 H 一端有滑轮的长木板 I 刻度尺
(2)下列实验操作正确的是
A 此实验必须把没有滑轮的一端垫高以“平衡摩擦力”
B 在释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处
C 实验时应先释放小车,再接通打点计时器的电源
D 实验时应先接通打点计时器的电源,再释放小车
(3)做本实验时要求在小车到达定滑轮前使小车停止运动,你在实验中是如何操作的?______
(4)下图是实验中打出的一条纸带,A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点,相邻计数点之间还有四个计时点未画出,则B点的瞬时速度υ
B
=______m/s,小车的加速度a=______m/s
2
.
在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示,为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间的时间间隔T=0.1s.
(1)通常根据______可判定小球做匀变速直线运动.
(2)计算B、C两点的瞬时速度:v
B
=______ m/s,v
C
=______ m/s.
(3)加速度a=______m/s
2
.
小球做直线运动时的频闪照片如图10所示.已知频闪周期T=0.1s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别是OA=5.19cm AB=4.40cm BC=3.59cm CD=2.80cm DE=2.01cm EF=1.21cm.则小球在位置B时的速度大小v
B
=______m/s;小球运动的加速度大小a=______m/s
2
.(结果均保留两位有效数字)
利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图象如图所示,由此可以知道( )
①小车先做加速运动,后做减速运动
②小车运动的最大速度约为0.8m/s
③小车的最大位移是0.8m
④小车做曲线运动.
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
0
5592
5600
5606
5610
5616
5618
5622
5628
5630
5636
5642
5646
5648
5652
5658
5660
5666
5670
5672
5676
5678
5682
5684
5686
5687
5688
5690
5691
5692
5694
5696
5700
5702
5706
5708
5712
5718
5720
5726
5730
5732
5736
5742
5748
5750
5756
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