(ⅰ)用游标卡尺测量小球的直径d
(ⅱ)将弹簧固定在挡板上
(ⅲ)小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x
(ⅳ)由静止释放小球,测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t,计算出小球离开弹簧的速度v
(ⅴ) 改变弹簧的压缩量,重复步骤(ⅲ)、(ⅳ)多次
(ⅵ) 分析数据,得出小球的质量
该同学在地面上进行了上述实验,请回答下列问题
(1)步骤(ⅰ)中游标卡尺示数情况如图(b)所示,小球的直径d=
(2)某一次步骤(ⅲ) 中测得弹簧的压缩量为1 cm,对应步骤(ⅳ)中测得小球通过光电门的时间为7.50 ms,则此次小球离开弹簧的速度v=
(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图(c)中描出了对应的点,请将(2)问中对应的点描出,并画出v-x图像.
(4)已知实验所用弹簧的弹性势能EP与弹簧形变量x2之间的关系如图(d)所示,实验测得小球的质量为
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(1)物体通过G1的速度为
(2)物体的加速度a=
(1)小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度如表所示,将表中的数据补充完整。
计数点序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
速度vn/(m·s-1) | v1=0 | v2=0.06 | v3= | v4=0.18 | v5= |
(3)由v-t图像可知小车运动的规律:速度随时间
【推荐1】如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.
(1)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……,如图2所示.
图2
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=
(2)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图3所示的v2W图像.由此图像可得v2随W变化的表达式为
(3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2W关系的是
A.B.C.D.
(1)关于该装置,下列说法正确的是
A.利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时,需要平衡小车和木板间的摩擦力
B.利用该装置探究小车的加速度与质量关系时,每次改变小车的质量后必须重新平衡小车与木板间的摩擦力
C.利用该装置探究功与速度变化关系实验时,可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高,目的是消除摩擦力对实验的影响
D.将小车换成滑块,利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数,可以不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量
(2)某学生使用该装置平衡好摩擦力后,做“测定当地的重力加速度”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图2所示。他用天平测得小车的质量为M,钩码质量为m,已知计时器所用交流电周期为T。
①打点2时小车的速度大小为v=
②通过纸带可以求出小车的加速度a=
③通过纸带可以求出当地的重力加速度g=
(1)(多选题)在实验中,下列说法正确的有
A.将木板的右端适当垫起,以平衡小车的摩擦力 |
B.每次改变小车的质量时,都要重新平衡摩擦力 |
C.平衡摩擦力的过程中打点计时器不需接通电源 |
D.该实验不一定要满足M远大于m |
(3)若用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系,需要验证的关系式为:
实验过程如下∶
(1)用游标卡尺测出固定于滑块上的遮光条的宽度为
(2)用滑块把弹簧压缩到遮光条距离光电门为位置,并由静止释放,数字计时器记下遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度
(3)多次改变滑块的质量m,重复(2)的操作,得到多组m与v的值。根据这些数值作出的图像,如图乙,根据图像,可求出滑块每次运动的过程中弹簧对其所做的功为
(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有导线、开关
(2)实验时为了使橡皮筋对小车的弹力为小车所受的合外力,应采取的措施是
(3)下面是本实验的数据记录表
橡皮筋做的功 | 10个间隔的距离s(m) | 10个间隔的时间T(s) | 小车获得的速度vn(m/s) | 小车速度的平方vn2(m/s)2 | |
1 | W | 0.200 | 0.2 | 1.00 | 1.00 |
2 | 2W | 0.280 | 0.2 | 1.40 | 1.96 |
3 | 3W | 0.300 | 0.2 | 1.50 | 2.25 |
4 | 4W | 0.400 | 0.2 | 2.00 | 4.00 |
5 | 5W | 0.447 | 0.2 | 2.23 | 4.97 |
根据实验所得到的数据,请选择合理的坐标在方格纸中作出功与速度关系的图像
(4)根据你所作出的图像,你认为功与速度的关系是
A.组装实验装置,如图(a)所示
B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车
C.选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上
D.接通打点计时器的电源,释放小车,打出一条纸带
E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图(b)所示
F.进行数据采集与处理
请你完成下列问题:
(1)该同学将纸带上打出的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画),相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,如图(b)所示,该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离,并标在图(b)上,如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点0到4的过程中,拉力对小车做的功为
(2)由(1)中数据发现,该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论,且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似,你认为产生这种实验结果的主要原因有
A.小车质量不满足远大于钩码质量
B.没有平衡摩擦力
C.没考虑钩码动能的增加
(1)该弹簧的劲度系数是
(2)实验中,操作者从弹簧的原长用力缓慢地拉伸到伸长量为x=40cm时,拉力对弹簧做功
(1)为减少实验误差,弹射器出口端距离光电门应该
(2)小球通过光电门的速度大小υ=
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的
(2)由于弹簧缩短时弹性势能Ep的大小等于弹出的小球的初动能。因此用该装置可验证弹簧弹性势能Ep与弹簧缩短量x之间的关系是否满足Ep∝x2,主要步骤如下,请排出合理顺序
A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x2、x3…并求出对应小球初速度v2、v3
B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x1,并将小球轻推至管内弹簧端点处
C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v1
D.分析数据,比较几次v2与x2之间的关系,可得结论