小张同学用如图所示装置探究做功与物体速度变化的关系。
8.①所需器材如下:长木板、小车、橡皮筋、电火花计时器、纸带、毫米刻度尺等。电源的规格应该是_________。
②实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。
甲同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化;
乙同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放。
你认为_________(填“甲”或“乙”)同学的方法可行。
③请写出对实验结果产生影响的原因:_________。
9.小王同学用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
①下列说法正确的是_________A.平衡摩擦力的实质是小车及砝码总的重力沿木板方向的分力与木板与小车间、纸带与计时器间、绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力平衡B.平衡摩擦力的实质是小车及砝码总的重力沿木板方向的分力与小车和纸带所受的摩擦力平衡C.平衡摩擦力的办法是反复调节砂桶中重物的多少和木板下所垫木块的厚度、位置D.小车上的砝码改变质量时不需要重新调节木板倾斜度E.平衡摩擦力要达到的标准是在砂桶的牵引下小车带动纸带从长木板的一端向有定滑轮的另一端做匀速直线运动F.取下细绳,若小车拖着纸带沿长木板滑下时,打点计时器在纸带上打的点痕的距离是均匀的,就算是完成了平衡摩擦力
②在实验所得到的纸带上,每隔四个点取一个计数点,图中标出了5个计数点。所用交流电频率为50Hz,纸带旁边并排放着毫米刻度尺,零刻度线跟0计数点对齐,根据放大图计算小车的加速度大小为_________m/s2。
22.某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验,探究“合外力做功与物体动能的变化的关系”。 他们的实验装置如图物-9图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v) ,每次实验,物体从不同高度h处由静止释放,但始终保持斜面底边长L=0.5 m不变。他们最后做出了如图物-9图乙所示的v2-h图像。图像与横轴的交点为0.25。
(1)图像乙不过坐标原点的原因是___________________________________________。
(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ=________。
(3)若最后得到的图像如图物-9图丙所示,则可能的原因是(写出一个)____________________。
(4)若更换光滑的斜面,重复上述步骤得到如图物-9图乙所示的图像,图像的斜率将________。(填“增大”、“减小”、“不变”)
22.某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验,探究“合外力做功与物体动能的变化的关系”。 他们的实验装置如图物-9图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v) ,每次实验,物体从不同高度h处由静止释放,但始终保持斜面底边长L=0.5 m不变。他们最后做出了如图物-9图乙所示的v2-h图像。图像与横轴的交点为0.25。
(1)图像乙不过坐标原点的原因是___________________________________________。
(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ=________。
(3)若最后得到的图像如图物-9图丙所示,则可能的原因是(写出一个)___________________。
(4)若更换光滑的斜面,重复上述步骤得到如图物-9图乙所示的图像,图像的斜率将________。(填“增大”、“减小”、“不变”)
21.某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”。如图(甲)所示,他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳,测出拉力F1用位移传感器测出小车的位移x和瞬时速度v。已知小车质量为200g。
(1)某次实验得到数据如表所示,v-x图象已经画出,如图(乙)所示,请根据表格中数据在坐标纸内图(丙)中画出F-x图象,并求出x=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=________J,此过程动能的变化量△EK=________J(保留2位有效数字)。
(2)指出下列情况可减小实验误差的操作是________(填选项前的字母,可能不止一个正确选项)
A.使拉力F要远小于小车的重力
B.使拉力F要远大于小车的重力
C.实验时要先平衡摩擦力
D.要使细绳与滑板表面平行
①220V 交流电②乙③平衡摩擦力过度或不足产生影响;所用橡皮筋不完全相同产生影响;测量纸带上各点间距时产生误差带来影响。
① 由于实验器材给定的打点计时器为电火花式打点计时器,所以电源应选择220V的交流电。
② 应选用相同的橡皮筋从相同的位置释放,确保多根橡皮筋对小车做功的数值为单根橡皮筋做功的倍数。
③ 平衡摩擦力过度或不足产生影响;所用橡皮筋不完全相同产生影响;测量纸带上各点间距时产生误差带来影响。
① 根据打点计时器为电火花式,选择合适的电压,注意应为交流电。
② 应选用相同的橡皮筋从相同的位置释放,确保多根橡皮筋对小车做功的数值为单根橡皮筋做功的倍数。
③ 考虑对实验结果本质“合力做功等于动能变化量”,分析产生误差的因素即可。
①应使橡皮筋的自然长度大于两铁钉间距,并通过倾斜长木板平衡摩擦力使橡皮筋对小车的作用力为合力;②电火花式打点计时器和电磁式打点计时器的使用规程
①BDF ② 0.6
① 取小车及车中的砝码为研究对象,当重力在沿木板方向的合力与摩擦力相等时即完成了摩擦力的平衡,保证了小车所受的拉力为其合外力,当所挂砂桶及砂子总质量远小于小车及砝码质量时,近似认为砂子及砂桶总重力即为小车和砝码所受合外力。平衡时要注意不要挂砂桶及砂子,当轻触小车运动后在纸带上打出均匀点迹时,摩擦力平衡完毕,每次更换质量的时候不需要再次平衡。BDF正确。
②根据Δx=aT2解出小车的加速度。注意计数点与实验点的区别,本题目中每个四个实验点选取一个计数点,所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s,l35-l13=aT2,由题给刻度尺放大图读出长度代入数据解得a=0.6m/s2
① 平衡摩擦力的方法,注意不能挂重物。
②根据Δx=aT2解出小车的加速度。注意实验点和计数点的区别
研究对象是小车,应确保小车所受的合外力为绳子的拉力,并近似认为等于重物的重力。