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11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)。可以装载钩码的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)在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图12所示,则窄片K的宽度d=        m(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=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;

(2)用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a=            m/s2;
(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__________;
(4)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13中的实线所示。试分析:图线不通过坐标原点O的原因是                         ;曲线上部弯曲的原因是                   ;为了既能改变拉力F,又保证a-F图象是直线,可以进行这样的操作                                        。

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。

(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.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是   否等于增加的动能。
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内。
答:           ______                     。
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图6所示。根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=_________________。

(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是___________。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=               。

某同学用图1的实验装置探究“小车加速度与力”的关系,图中A为小车,连接在后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,P为带有滑轮及砝码的盘,通过增减盘中的砝码可调节A受到的拉力。实验中,小车碰到定滑轮时,盘和砝码尚未到达地面。

(1)调节P中的砝码,先接通电源、再松开小车,观察发现弹簧测力计C的示数如图2时,打 点计时器打下的纸带如图3所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,可求得:(保留三位有效数字)
①滑块运动的加速度a=        ;
②小车A的质量为mA=     ,与真实值相比,求得小车A的质量       (选填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:                     。
(2)利用此装置还可以验证A、P组成的系统机械能是否守恒,若选用图3中纸带上的M、N两点进行验证,已知小车A的质量为mA,回答下列问题:(重力加速度为g)
①下列物理量中,还需测量或计算的是      .(填入正确选项前的字母)
A.P的总质量mP    B.M点的速度vM和N点的速度vN
G.OG两点间的距离hOG      D.MN两点间的距离hMN
E.小车从M运动到N的时间t AN
②AP系统从M到N的过程中,重力势能的减小量为△Ep=           ,动能的增加量为△Ek=      .(用测量或计算的物理量字母表示)

 0  58591  58599  58605  58609  58615  58617  58621  58627  58629  58635  58641  58645  58647  58651  58657  58659  58665  58669  58671  58675  58677  58681  58683  58685  58686  58687  58689  58690  58691  58693  58695  58699  58701  58705  58707  58711  58717  58719  58725  58729  58731  58735  58741  58747  58749  58755  58759  58761  58767  58771  58777  58785  176998 

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