(8分)为了测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接测量工具,某实验小组应用下列器材测量:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量为m=0.5 kg)、细线、米尺、秒表,他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.操作如下:
(1)实验装置如图,设左右两边沙袋的质量分别为m1、m2;
(2)从m中取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现m1下降m2上升;
(3)用米尺测出沙袋m1从静止下降的距离h,用秒表测出沙袋m1下降时间t,则可知沙袋的加速度大小为a=________
(4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出________(选填“a~m′” 或“a~”)图线;
(5)若求得图线的斜率k=4 m/kg·s2,截距b=2 m/s2,沙袋的质量m1=________kg,m2=________kg。
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在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与 的图象。
(3)如下图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是 。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如下图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同? 。
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(6分)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示.在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化.设自行车无动力后受到的阻力恒定.
(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度v,还需要测量_______(填写物理量的名称及符号).
(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功W及自行车的初速度v.改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值,以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W-v曲线.分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系.在实验中作出W-v图象如图所示,其中符合实际情况的是______________.
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(6分)某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.
方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块.如图(a)所示.
方案B:弹簧固定,用手拉动木板,如图(b)所示.
除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200 g的砝码若干个.
(g=10 m/s2)
(1)上述两种方案中,你认为更合理的是方案________
(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码,弹簧测力计稳定后的示数为1.5N , 则木板与木块间的动摩擦因数μ=________.
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某企业于2013年1月研制成功一种新材料做成的电阻丝,其电阻稳定性非常优良,几乎不随温度发生改变。工程技术员为了准确测定它的电阻率,进行了如下的测量.
①用螺旋测微器测量其直径如图所示,则d= mm;
②用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,则 cm;
用伏安法测量电阻丝的电阻(约8K),并要多次测量求其平均值,供选用的器材有:
电源E(电动势为4V);
电压表V(量程为3V,内阻约为2);
电流表 (量程为0.5mA,内阻约为1);
电流表(量程为0.6A,内阻约为10);
滑动变阻器R(最大阻值为20);
开关、导线若干。
③根据工程技术人员所设计的电路,电流表应选 ;
④在图中将选用的器材连成符合要求的实验电路(不得改动图中已画出部分连线)。
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在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列那些说法是正确的
A、将橡皮条拉伸相同长度即可
B、将橡皮条沿相同方向拉即可
C、将弹簧秤拉到相同刻度
D、将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是
A、两细绳必须等长
B、弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C、用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D、拉橡皮条的细线要长些,标记同一细绳方向的两点要近些
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(6分)(1)某同学利用图甲所示的实验装置,
探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图所示。打点计时器电的频率为50Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s。(保留三位有效数字)。
③物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s2,若用计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
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(6分)图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为,小车和砝码的总质量为.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是
A. 将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B. 将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C. 将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是
A.="200g," ="10g、15g、20g、25g、30g、" 40g
B.="200g," =20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.=" 400g," ="10g、15g、20g、25g、30g、" 40g
D.= 400g,=20g、40g、60g、80g、100g、120g
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如图所示,是某同学打下的一条匀加速直线运动的纸带,相邻的两个计数点间还有4个点未画出,打点计时器使用的是50 Hz的交流电.计数点间的距离依次为S1=2.60cm、S2=4.10cm、S3=5.60cm、S4=7.10cm、S5=8.60cm、S6=10.0cm.
(1)计数点“1”处的速度为V1=___________m/s
(2)若计数点间的距离依次用S1,S2,S3,S4,S5,S6 表示,相邻两个计数点间的时间间隔用t表示,用逐差法求加速度的表达式为:a= ,代入数据后,加速度大小为_______m/s2
(3)计数点“0”处的速度为V0=___________m/s(保留三位有效数字)
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