摘要:11.(1) 刻度尺.天平 (2) m远小于M 平衡摩擦力

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“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图所示.计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=
0.16
0.16
m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)某探究学习小组的同学欲以上图装置中的小车为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:你认为还需要的实验器材有
天平,刻度尺
天平,刻度尺

(3)实验时为了保证滑块受到的合力 与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是
小车的质量远远大于沙桶和沙子总质量
小车的质量远远大于沙桶和沙子总质量
,实验时首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

(4)在上面的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
(用题中的字母表示).
(5)如果实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒,则最终需验证的数学表达式为
mgL=
1
2
(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
mgL=
1
2
(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
(用题中的字母表示).
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(1)如图1是验证动能定理的装置,除图示器材外,还有打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸,天平和细沙.

①你认为还需要的实验器材有
刻度尺
刻度尺

②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
,实验时首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

③图2是滑块(质量为M)在沙和沙桶的总质量为m条件下做匀加速直线运动的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.则本实验最终要验证的数学表达式为
mgxAB=
1
2
M(
x
2
B
-
x
2
A
4T2
)
mgxAB=
1
2
M(
x
2
B
-
x
2
A
4T2
)
.(用题中的字母表示)
(2)某同学做“验证机械能守恒定律”实验

①该同学开始实验时情形如图3所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
(i)
接错直流电源
接错直流电源
;(ii)
重物离打点计时器太远
重物离打点计时器太远

②该同学经修改错误后,在正确操作下,研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况,得到如图4所示的纸带(A、B、C、D、E均为相邻的打点),测出A、C间的距离为14.77cm,点C、E间的距离为16.33cm.已知当地重力加速度为10m/s2,电源的频率为50Hz,重锤质量为m=1.0kg,设重锤所受阻力大小不变.在从A下落到E的过程中,通过C点时的即时速度大小为
3.89
3.89
m/s,阻力大小为
0.25
0.25
N.(结果均保留三位有效数字)
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