某同学利用如图丙所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。![]()
① 实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,如果滑块 ,则表示气垫导轨调整至水平状态。
② 不挂钩码和细线,接通气源,滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。实施下列措施能够达到实验调整目标的是
| A.调节P使轨道左端升高一些 |
| B.调节Q使轨道右端降低一些 |
| C.遮光条的宽度应适当大一些 |
| D.滑块的质量增大一些 |
③ 实验时,测出光电门1、2间的距离L,遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2,则系统机械能守恒成立的表达式是 。
伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验。在加速度实验中,伽利略将光滑直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程和时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的,伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用s,速度用v,加速度用a,时间用t表示)。
①亚里士多德的预言: ;
②伽利略的结论: ;
伽利略的实验之所以成功,主要原因是抓住了主要因素,而忽略了次要因素。你认为他在加速度实验中,伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动,是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素,同时抓住了 这一主要因素。若将此实验结论做合理外推,即可适用于自由落体运动,其原因是在实验误差范围内,铜球运动的加速度 (填序号即可)。
| A.与铜球质量成正比 |
| B.只与斜面倾角有关 |
| C.与斜面倾角无关 |
| D.与铜球质量和斜面倾角都有关 |
(10分)某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2。 ![]()
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(1)下列说法正确的是
| A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源 |
| B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 |
| C.本实验中应满足m2远小于ml的条件 |
| D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作a-ml图象 |
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a 与砝码重力F的图象如图丙所示。若牛顿第二定律成立,重力加速度g=" 10" m/s2,则小车的质量为__________kg,小盘的质量为__________kg。
(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为___________m/s2。