如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以验证“牛顿第二定律”,两个相同的小车放在光滑水平桌面上,右端各系一条细绳,跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力,增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上,使小车静止(如图乙),抬起黑板擦两车同时运动,在两车尚未碰到滑轮前,迅速按下黑板擦,两车立刻停止,测出两车位移的大小。
(1)该实验中,盘和盘中砝码的总质量应___小车的总质量(填“远大于”、“远小于”、“等于”);
(2)图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的实验记录,已测得小车1的总质量M1=100g,小车2的总质量M2=200g,由图可读出小车1的位移x1=5.00m小车2的位移x2=___cm,可以算出=___(结果保留三位有效数字);在实验误差允许的范围内,___(填“大于”、“小于”、“等于”)。
为了探究加速度与合外力的关系,甲、乙、丙、丁四个实验小组分别采用图甲、图乙、图丙、图丁所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的小滑轮,四个图中的M均相等),钩码总质量用m表示。丁组同学先按图丁将木板有定滑轮的一端垫起,调整木板倾角,使小车恰好带着钩码和纸带一起沿木板向下匀速运动,再保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,然后接通电源释放小车,使之由静止开始加速运动并在纸带上打点,如图戊所示。重力加速度g已知,试回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三组实验必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________。(填“甲”“乙”或“丙”)
(2)甲、乙、丙、丁四组实验时必须满足“M≫m”的实验小组是________。(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
(3)实验时各组同学的操作均完全正确,甲、乙、丙三组同学作出的a-F图线如图己所示(乙组同学所用F为传感器读数,丙组同学所用F为弹簧测力计示数),则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是________、________、________。(填“A”“B”或“C”)
(4)实验时丁组同学操作的小车加速下滑受到的合力F=________,该组同学在保持小车质量不变的情况下,通过调整改变小车所受合力,多次实验,由实验数据作出的a-F图线如图庚所示,则小车质量为________ kg。
小明探究弹力和弹簧伸长量的关系实验时.
将弹簧悬挂在铁架台上,保持弹簧轴线竖直,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧;
弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,记下弹簧长度,弹簧下端挂上砝码盘时,弹簧长度记为;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为至,数据如下表:
代表符号 | ||||||||
数值 |
如图是小明根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与______的差值填“或或”.
由图可知弹簧的劲度系数为______;结果保留两位有效数字,重力加速度取
由于弹簧自身有重量,小明在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比______,填“偏大”、“偏小”、“相等”.
在进行“探究共点力合成的规律”的实验中,用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置,并适当调整力的方向,使两力之间的夹角为90°。(图中钩码规格相同)
(1)换用一根线牵引弹簧(图(b),使弹簧的伸长量与两个力作用时相同,此时需要挂___________个与图甲中相同规格的钩码。
(2)你对合力与分力遵循什么样的规律作出的猜想是___________。
(3)本实验采用的科学方法是___________。
A.理想实验 B.等效替代 C.控制变量 D.物理模型
甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下:
(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.
(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L1,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为________(用L、L1和g表示).
(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2,L=30.0 cm,L1=10.4 cm,乙的反应时间为__________s.(结果保留2位有效数字)
(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议:___________.
某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
(1)先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O。
(2)将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕B。
(3)把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相碰后,两球撞在木板上,并在记录纸上留下压痕A和C。
①本实验中小球a、b的质量ma、mb 关系是____________。
②放上被碰小球,两球相碰后,小球a在图中的压痕点为___________。
③记录纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3,若两球碰撞动量守恒,则应满足的表达式为_________。