某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,图中小车中可放置砝码,实验中,打点计时器的工作频率为50 Hz.
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,_______________,_______________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,____________________;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)如图是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E计数点,可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.
纸带的测量结果
测量点 | x/cm | v/(m·s-1) |
O | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C |
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D | 7.15 | 0.53 |
E | 9.41 | 0.60 |
(3)本实验,若用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,应采取的两项措施是:
①________________;
②________________.
某同学在研究“对不同物体做相同功情况下,物体质量与速度的关系”时,提出了以下四种猜想:
A.m∝v B.m∝
C.m∝v2 D.m∝
为验证猜想的正确性,该同学用如图所示的装置进行实验:将长木板平放在水平桌面上,木块固定在长木板一端,打点计时器固定在木块上,木块右侧固定一轻弹簧.用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,打点计时器在纸带上打下一系列点,选取点迹均匀的一部分纸带,计算出小车匀速运动的速度v1,测出小车的质量m1;然后在小车上加砝码,再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车,计算出小车和砝码匀速运动的速度v2,测出小车和砝码的总质量m2;再在小车上加砝码,重复以上操作,分别测出v3、m3……
(1)每次实验中,都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,目的是_______________;若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响,应进行的实验操作是____________.
(2)某次实验采集的五组数据如下表:
m/kg | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
v/(m·s-1) | 1.000 | 0.707 | 0.577 | 0.500 | 0.447 |
由表格数据直观判断,明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的________;若对某个猜想进行数据处理并作图,画出了如图所示的图象,则图中的横坐标应是________.
在“探究恒力做功与物体的速度变化的关系”的实验中备有下列器材:
A.打点计时器;
B.天平;
C.秒表;
D.低压交流电源;
E.电池;
F.纸带;
G.细线、砝码、小车、砝码盘;
H.薄木板.
(1)其中多余的器材是________;缺少的器材是________________.
(2)测量时间的工具是________;测量质量的工具是____________.
(3)如图所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带,测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.请分析,利用这些数据能否完成“探究恒力做功与物体的速度变化的关系”实验?若不能,请说明理由;若能,请说出做法,并对这种做法做出评价.
在探究功与速度变化的关系的实验中,某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密,中间稀疏,出现这种情况的原因可能是( )
A.电源的频率不稳定
B.木板的倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或木板倾斜的程度太小
D.小车受到的阻力较大
在“探究功与速度变化的关系”的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确.甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即W-v图,如图甲所示,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即W-v2图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是( )
A.甲的分析不正确,乙的分析正确
B.甲的分析正确,乙的分析不正确
C.甲和乙的分析都正确
D.甲和乙的分析都不正确
在利用打点计时器、纸带、橡皮筋等探究功与速度变化的关系时,对于橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难的.我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决,只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍,使用的方法是( )
A.用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次为l、2l、3l……进行第1次、第2次、第3次……实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W……
B.让小车通过相同的距离,第1次力为F,第2次力为2F、第3次力为3F……实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W……
C.选用同样的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时,橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……
D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F,利用直尺测量小车在力作用下移动的距离l,便可以求出每次实验中力对小车做的功,可控制为W、2W、3W……