(1)小(2)0.460, 1.19
⑶ 验证加速度与力质量的关系实验装置为什么不能用来验证机械能守恒定律
能用来验证机械能守恒定律如下:
主要是因为误差的存在。具体的说一般的加速度与质量的关系实验装置存在小车与木板间的摩擦,和纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力,平衡摩擦阻力并不能减少实验误差。
因为即使平衡了摩擦力,摩擦力依然存在,系统机械能必然要损失,所以对实验结果肯定有影响。就是因为这种误差的存在,一般不会用于机械能守恒定律,所以在教材中验证机械能守恒定律所用的装置就是让重物做自由落体运动。

能量守恒的特点:
不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。对应于物质的各种运动形式,能量有各种不同的形式。在机械运动中表现为物体或体系整体的机械能,如动能、势能等。在热现象中表现为系统的内能,它是系统内各分子无规运动的动能、分子间相互作用的势能、原子和原子核内的能量的总和,但不包括系统整体运动的机械能。
对于热运动的内能(旧称热能),人们是通过它与机械能的相互转换而认识的(见热力学第一定律)。各种场也具有能量。
⑷ 如图1为研究加速度和力的关系的实验装置.(1)在本实验中,用钩码所受的重力大小当做小车所受的______,
(1)探究加速度与力的关系,应保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车所受的合力.
用DIS系统测小车的加速度.在改变所挂钩码的数量,多次重复测量中,不需要同时在小车上加减砝码.
(2)根据在某次实验中测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图2所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是小车的质量一定,加速a与合力F成正比.
由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:mg=Ma
得a=
而实际上a′=
可见A,B段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的,故选项C正确.
(3)A、若探究水平射程与初速度的关系,应控制抛出点的高度高度不变,可用表中序号为1、2的实验数据,故AD错误;
B、若探究水平射程与高度的关系,应控制水平初速度不变,可用表中序号为1、3、5的实验数据,故B正确,C错误;
故选B
故答案为:(1)合外力不需要
(2)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比.②C
(3)B
⑸ “探究加速度与力的关系”的实验装置如图。 (1)本实验中使用的电火花计时器,使用_______
(1)交流,0.1 (2)0.215,0.5 (3)小 (4)①图“略” ②小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比 |
⑹ 如图所示为“研究加速度与力关系”的实验装置,保持小车和车上砝码的总质量M 不变,改变吊盘中物块的质量
①因为相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s=0.02s×5,所以每相邻两计数点间还有4个打点,
根据逐差法,加速度a=
=
4.37+3.60?2.82?2.03 |
4×0.01 |
×1
0?2m/s2=0.78m/s2.
②设小车与砝码的质量为M,小桶与砂子的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=
当m<<M时,绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力.当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m<<M的条件,故图象弯曲.
③由图3可知,由于没有平衡摩擦力,当拉力变为0.1N时,小车才有加速度,故摩擦力为0.1N.
④图3中AB段的图线近似为直线,根据a=F,可知直线的斜率表示质量的倒数,根据图线的数据可知,其斜率k==2,故质量M==0.5kg.
故答案为:①4;0.78;②没有满足M>>m;③0.1;④0.5.
⑺ “探究加速度与力的关系”的实验装置如图。 (1)本实验中使用的电火花计时器,使用______
(1)交流,0.1 (2)小 (3)①图“略”;②小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比 |
⑻ “探究加速度与力的关系”实验装置如图1所示.(1)为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量______
(1)当盘与砝码质量远小于小车质量时可以近似认为盘与砝码对小车的拉力等于其重力,为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量小得多.
(2)计时器打点的时间间隔为0.02s.他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为:t=0.02×5=0.1s;
由匀变速直线运动的推论可知,打计数点3时小车的速度为:v3=
==0.46m/s
根据纸带的数据得相邻的相等的时间间隔位移之差几乎相等,所以小车做的为匀加速直线运动.
设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:a= (a1+a2)
即:a=(0.04+0.0519)?(0.016+0.0281) |
4×0.12 |
m/s2=1.2m/s2
故答案为:(1)小;(2)0.1;(3)0.46,1.2.
⑼ “探究加速度与力的关系”的实验装置如图.本实验中使用的电火花计时器,使用(1)______ (选填“直流”
电火花和电磁计时器都使用交流电源.
已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s.
设小车的质量为M,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=
=
当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力.
故答案为:交流;0.1;小.
⑽ 研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示,实验的步骤如下:①把一端带有定滑轮的长
(1)上述操作步骤中明显遗漏的步骤是没有平衡摩擦力. (2)当m<<M时,即当砝码和砝码盘的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力.从图象上可以看出:F从0开始增加,砝码和砝码盘的质量远小于车的质量,慢慢的砝码和砝码盘的重力在增加,那么在后面砝码和砝码盘的质量就没有远小于车的质量呢,那么绳子的拉力与砝码和砝码盘的总重力就相大呢. 所以原因是砝码和砝码盘的质量没有远小于车的质量. (3)另一位同学将本实验做了改动:每次实验时将小车上的砝码拿下放到砝码盘上,其他操作都与上面一样. 根据牛顿第二定律得 小车的加速度等于a= ,即小车的加速度等于砝码和砝码盘的重力与砝码、砝码盘和小车总质量的比值,而 砝码、砝码盘和小车总质量不变.那么他画出的a-F图象是一条过坐标原点的直线. 故答案为:(1)没有平衡摩擦力 (2)是,小车的加速度等于砝码和砝码盘的重力与砝码、砝码盘和小车总质量的比值,而 砝码、砝码盘和小车总质量不变. |