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伽利略在《两种新科学的对话》一书中讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
(1)实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量______________的;
(2)下表是该小组测得的数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据______________,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论;
(3)本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于______________等。(只要求写出一种)
测匀变速直线运动加速度的实验中,接通电源与让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系正确的是
[ ]
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.先释放纸带或先接通电源都可以
如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S
1
=7.05cm、S
2
=7.68cm、S
3
=8.33cm、S
4
=8.95cm、S
5
=9.61cm、S
6
=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是______________m/s,小车运动的加速度计算表达式为______________,加速度的大小是______________m/s
2
(计算结果保留两位有效数字)。
某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。
(1)实验中,除打点计时器(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_____________。(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.停表
E.天平
F.重锤
(2)实验中操作步骤中释放纸带和接通电源的先后顺序应该是:先_____________后_____________。
(3)实验中所用电源的频率为50Hz。选取合适的纸带如下图,以每5个点为一个记数点,分别记0、1、2……用刻度尺测得S
1
=2.00cm;S
2
=4.00cm;S
3
=6.00cm;S
4
=8.00cm;根据纸带中所给的信息,当打点计时器打下点“2”时的瞬时速度计算公式为_____________(每两个计数点间的时间间隔可用
表示),计算结果为
_____________m/s,小车加速度的计算公式为:_____________(每两个计数点间的时间间隔可用
表示),计算结果为
_____________ m/s
2
。(保留三位有效数字)
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,用到的测量工具是(有二个)______________________;
利用图中所示的装置,做“测定重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带。已知每条纸带上每5个点取一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1 s,依打点先后编为0,1,2,3,4,……。由于不小心,纸带都被撕断了,如图所示,根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是____________。(填字母)
(2)纸带A上,打点1时重物的速度____________m/s(结果保留三位有效数字)。
(3)当地的重力加速度大小是____________m/s
2
(结果保留三位有效数字)。
在用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,每5个打印点取一个计数点,分别标上0、1、2、3…量得0与1两点间的距离s
1
=30 mm,3与4两点间的距离s
4
=48 mm,打下0与1两点之间时间内小车的平均速度____________m/s,则小车的加速度为____________m/s
2
。
某同学用电火花计时器做“匀变速直线运动加速度的测定”的实验,所用交流电的频率为50Hz。取一段实验纸带,从0点开始每间隔4个点取1个计数点,分别记为1、2、3、4,如图所示。各计数点到0点的距离已在图中标出,可求得小车的加速度为_______m/s
2
,电火花计时器打下计数点“2”时小车的速度为_________m/s。
某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点。因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:s
A
=16.6mm、s
B
=126.5mm、s
D
=624.5mm。
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为____________s;
(2)打C点时物体的速度大小为____________m/s;
(3)物体的加速度大小为____________(用s
A
、s
B
、s
D
和f表示)。
用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,取若干个计数点,分别标上0、1、2、3…(每相邻的两个计数点间有4个打印点未标出),量得0与1两点间的距离x
1
=30 mm,3与4两点间的距离x
4
=48 mm,则小车在0与1两点间的平均速度为_____________m/s,小车的加速度为_____________m/s
2
。
0
5676
5684
5690
5694
5700
5702
5706
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