(6分)一个小球自距地面5m的空中由静止开始自由落下。小球下落过程中所受空气阻力忽略不计,取g=10m/s2。求:
(1)小球经过多长时间落到地面;
(2)小球刚接触地面时的速度。
在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,采用如图所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示,重物质量用m表示,加速度用a表示。
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除______的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。
(2)实验中由于绳对小车的拉力_______(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,会给实验带来系统误差。为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是______。(填写相应序号)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a。为便于得到a与M的关系,他采用图像法处理数据,你建议他做a与_____的图像。
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a。正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图所示的a-F图像。他们得到图像不同,其原因是他们选取的_______不同,但他们得到了相同的结论,此结论是:________。
张军在做“测定小车匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录了小车的运动情况。他挑选出的纸带如图所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,两个相邻的计数点之间的时间间隔均为0.10s。则计数点C对应的瞬时速度为______m/s,小车运动的加速度是______m/s2(结果保留两位有效数字)。
在做“探究共点力合成规律”的实验时,可以先将橡皮条的一端固定在木板上,再用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O,之后只用一个弹簧秤拉橡皮条使其伸长,如图所示。关于实验操作,下列说法正确的是______(填写相应序号)。
①同一次实验中O点的位置允许变动。
②实验中弹簧秤必须保持与木板平行,读数时要正视弹簧秤刻度。
③实验中需要记录弹簧秤的示数和弹簧秤所施加拉力的方向。
刘刚通过实验探究弹力与弹簧长度变化的关系,他应该得到的正确结论是:在发生弹性形变时,弹簧的弹力与弹簧的______成正比。实验中刘刚在弹簧下端悬挂50N重物时,弹簧长度为12cm,已知弹簧在弹性限度内,且弹簧原长为10cm,则他所用弹簧的劲度系数为______。
伽利略在研究力与运动关系时,设计了如图所示的理想实验。下列为相关实验内容:
①减小斜面2的倾角,小球沿斜面1滚下,如果没有摩擦,小球在斜面2上仍能达到释放时的高度。
②将斜面1与斜面2对接,让一个静止的小球沿斜面1滚下,小球将滚上斜面2。
③如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度。
④继续减小斜面2的倾角,直至使它成为水平,小球沿斜面1滚下,如果没有摩擦,小球将沿水平面做匀速运动。
请根据伽利略的设计思想进行排序______(填写相应序号)。伽利略的理想实验把可靠的事实和逻辑推理结合起来,揭示了力是______(选填“改变”、“维持”)物体运动状态的原因。