高一(10)班经过平抛运动一节的学习后,几名学生借助所学知识测定平抛运动的初速度,手头有如下文具盒仪器可供选择:
| A.米尺 | B.钢球 | C.天平 | D.练习本 E.复习纸 F.白纸 G.圆规 |
①在相对平整的桌面上将练习本固定成一个斜面,
②用天平称量出小球的质量M,
③在地面上适当位置铺好复写纸、白纸并固定,
④将钢球从练习本的某一固定位置由静止释放,多次重复该步骤,
⑤测量练习本成斜面的长度L,
⑥测量桌面离地的高度为H
⑦用圆规在白纸上画一个尽可能小,且使钢球所有落点痕迹被囊括其中的圆,并测量圆心到桌面的水平距离X,
⑧计算钢球的水平初速度
(1)在以上的实验中,不需选用的仪器有 (填写字母符号)
不需要的步骤有 (填写数字序号)
(2)试用题中所给出的物理量符号写出钢球的初速度表达式V= 。
(3)在该实验中,桌面、练习本与钢球间的摩擦对实验 影响。(填有或没有)
(4)在测量桌面离地面的高度时,由于疏忽,同学们在读数的时误使H测量值偏大。则水平初速度的计算值将会比实验值 (偏大、相等、偏小)
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。![]()
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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变, 用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
| A.小车与轨道之间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 |
| C.所挂钩码的总质量太大 | D.所用小车的质量太大 |
在探究功与速度变化的关系的实验中得到如图1所示的纸带,纸带与小车相连且足够长,由图可知纸带上的间距明显不均匀,右端间距小,左端间距大,下面的分析和判断正确的是( )![]()
| A.若左端与小车相连,可能平衡摩擦力时,木板倾斜度太大 |
| B.若右端与小车相连,可能平衡摩擦力时,木板倾斜度太大 |
| C.若左端与小车相连,可能小车有一定的初速度,实验前忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力 |
| D.若右端与小车相连,可能小车运动前忘记或没有完全平衡摩擦力 |
一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。![]()
(1)首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| F/N | 2.42 | 1.90 | 1.43 | 0.97 | 0.76 | 0.50 | 0.23 | 0.06 |
| ω/rad·s-1 | 28.8 | 25.7 | 22.0 | 18.0 | 15.9 | 13.0 | 8.5 | 4.3 |

(3)在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论,你认为他们的依据是_______________________________。
(4)通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________,单位是________。