5、(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
1把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
2改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
3用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
4接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
5测出s、s1、s2(如图乙所示),查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_______;
本实验还需直接测量的物理量是:______________________.(并用相应的符号表示)
探究结果的表达式是__________________________________.(用相应的符号表示)
(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.
表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).
|
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根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:______________________________.
(1)纸带上点迹间距相等 (2分)
小车的质量M、砂桶的质量m (2分)
(2分)
(2)图象见右图 (3分)
作为外力的砂桶质量太大 (2分)
3、
(10分)验证牛顿第一定律
滑块在水平的气垫导轨上运动,如果加速度为零,即可得出滑块做匀速直线运动的结论,从而验证牛顿第一定律。但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动,而是减速运动。这是因为滑块在导轨上运动时,尽管有气垫的漂浮作用,但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的。
当导轨的一端垫高而斜置时,滑块的下滑力明显大于上述两种阻力,因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论。
实验装置如图所示。如果滑块上的挡光片宽度为d,通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为
和
,那么滑块通过两个光电门时的速度分别为
,测量出两个光电门之间的距离s,即可求出滑块的加速度
,从图中可看出,滑块的加速度
,所以当L不变时,a正比于h。改变h,测得一系列不同的a,然后作出a-h图线。如果a-h直线外推过原点,就是说当h=0时,a=0,即验证了牛顿第一定律。
实验中应注意,h不能调得太小。因为h太小时,前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来。
(实验结果和讨论)某次实验中
。每个h高度做三次实验,毫秒计测量数据如下(单位为10-4s):
|
序号 |
垫高h(cm) |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
|||
|
t1 |
t2 |
t1 |
t2 |
t1 |
t2 |
||
|
1 |
6.00 |
279 |
113 |
241 |
110 |
253 |
111 |
|
2 |
5.50 |
259 |
116 |
262 |
116 |
244 |
114 |
|
3 |
5.00 |
260 |
120 |
257 |
119 |
262 |
121 |
|
4 |
4.50 |
311 |
130 |
291 |
128 |
272 |
125 |
|
5 |
4.00 |
294 |
136 |
330 |
137 |
286 |
134 |
|
6 |
3.50 |
316 |
144 |
345 |
147 |
355 |
148 |
|
7 |
3.00 |
358 |
157 |
347 |
156 |
372 |
159 |
计算出来的加速度(单位m/s2)如下表:
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
a1 |
0. 436 |
0.396 |
(1) |
0.326 |
0.283 |
0.255 |
0.218 |
|
a2 |
0.437 |
0.398 |
0.370 |
0.328 |
0.294 |
0.253 |
0.219 |
|
a3 |
0.437 |
0.401 |
0.358 |
0.337 |
0.290 |
0.251 |
0.217 |
|
a |
0.437 |
0.398 |
(2) |
0.330 |
0.289 |
0.253 |
0.218 |
填写表格中的数据:
⑴_____________
⑵_____________
用直角坐标纸作出a-h图线,将直线外推到h=0处,可粗略看到直线是过原点的。
(3)结论: 。