如图所示为“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。
某同学的实验步骤如下:
①用天平测量并记录物块和拉力传感器的总质量M;
②调整长木板和滑轮,使长木板水平且细线平行于长木板;
③在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,记录拉力传感器的读数F1,根据相对应的纸带,求出加速度a1;
④多次改变托盘中砝码的质量,重复步骤③,记录传感器的读数Fn,求出加速度an。
请回答下列问题:
(1)图乙是某次实验得到的纸带,测出连续相邻计时点O、A、B、C、D之间的间距为x1、x2、x3、x4,若打点周期为T,则物块的加速度大小为a=________________(用x1、x2、x3、x4、T表示)。
(2)根据实验得到的数据,以拉力传感器的读数F为横坐标、物块的加速度a为纵坐标,画出a-F图线如图丙所示,图线不通过原点的原因是____________,图线斜率的倒数代表的物理量是__________。
(3)根据该同学的实验,还可得到物块与长木板之间动摩擦因数μ,其值可用M、a-F图线的横截距F0和重力加速度g表示为μ=____________,与真实值相比,测得的动摩擦因数__________(填“偏大”或“偏小”)。
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)小明同学在做该实验时有下面的一些想法,其中不正确的是______。
A.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
B.橡皮条弹性要好,系橡皮条的细绳应细一些且长一些,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端的结点拉到O点
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小
(3)实验中,小张同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N,根据平行四边形定则作出合力F,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,下列说法正确的是______。
A.F1=4N B.F=12N C.θ1=45° D.θ1<θ2
(4)为提高实验结论的可靠性,在重复进行实验时,结点O的位置______(填“可以”或“不可以”)变动。
某同学采用图甲所示的装置压缩弹簧,研究弹簧所受弹力F与弹簧长度x关系实验,每个钩码所受的重力为5N.根据测得的数据得到图乙所示的图象。
(1)由图乙可知,弹簧原长L0=______cm,弹簧的劲度系数k=______N/m。(结果均保留两位有效数字)
(2)当弹簧长度为2cm时,所挂钩码的个数为______。
如图甲所示,赛龙舟是中国最重要的节日民俗活动之一,在中国南方地区普遍存在,赛龙舟已列入国家级非物质文化遗产名录。若某龙舟和舵手们的总质量M=8×103kg,要求从河岸A划到河岸B,龙舟到达河岸B时的速度大小为0.2m/s,图乙是龙舟整个运动过程的速度-时间图象,则( )
A. 龙舟在加速和减速阶段加速度大小相等
B. 龙舟从河岸A划到河岸B的位移为2604m
C. 龙舟在整个比赛过程中的平均速度为
D. 龙舟在匀减速运动过程中受到的合力大小为400N
用两根细线系住一小球悬挂于小车顶部,小车在水平面上做直线运动,球相对车静止。细线与水平方向的夹角分别为α和β(α>β),设左边细线对小球的拉力大小为T1,右边细线对小球的拉力大小为T2,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若,则小车可能在向右减速运动
B. 若,则小车可能在向左加速运动
C. 若,则小车加速度大小为
D. 若,则小车加速度大小为
如图所示,质量为m的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止,其中细线A水平,左端固定于竖直墙壁,轻弹簧B上端固定于天花板,轴线与竖直方向的夹角为60°,已知轻弹簧B的劲度系数为k,重力加速度为g,则( )
A. 细线A中拉力的大小为
B. 轻弹簧B中拉力的大小为mg
C. 轻弹簧B的伸长量为
D. 突然剪断细线A的瞬间,小球的加速度a大小为