如图所示,理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想的理想实验中的几个主要步骤如下:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动
在上述的步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,下列关于事实和推论的分类正确的是( )
A. ①是事实,②③④是推论
B. ②是事实,①③④是推论
C. ③是事实,①②④是推论
D. ④是事实,①②③是推论
16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )
A. 四匹马拉车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大
B. 一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C. 两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
D. 一个物体维持匀速直线运动,不需要受力
某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示。已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m0=7.8g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz。其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_____(填“是”或“否”)
(2)实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a=_____m/s2
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
小车的加速度a/(m·s-2) | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
他根据表中的数据画出a-F图象(如图3),造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是____________________________________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_______________________________________,其大小为_____。
用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系,带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。
(1)实验时,一定要进行的操作是_____。
A.小车靠近打点计时器,选接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
(2)以弹簧测力计的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的a-F图象可能正确的是_____。
(3)若测出的a-F图象的斜率为k后,则小车的质量为_____。
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,渗透了研究问题的多种科学方法:
(1)实验环境的等效法:__________________________________;
(2)实验条件设计的科学方法:________________________________________;
(3)实验原理的简化:_________,即当小车质量M车≫m沙时,细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g;
(4)实验数据处理的科学方法:________________________________________;
(5)由a-M车图象转化为图象,所用的科学方法:_______________________。
(以上各题均选填“理想实验法”、“图象法”、“平衡摩擦力法”、“化曲为直法”、“控制变量法”或“近似法”)
(多选)如图是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是( )
A. 形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
B. 形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
C. 形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
D. 形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小