力学实验——力与运动
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1、
(1)“用DIS测定加速度”学生实验中使用????????????传感器测量.该传感器由发射器和接收器组成,发射器内装有红外线和????????????发射器,已知两脉冲到达接收器的时刻如图所示为t1、t2,脉冲1和脉冲2在空气中传播速度分别为v1和v
(2)“用DIS测变速运动的瞬时速度”学生实验如图所示,将光电门固定在斜面下端某位置,将一挡光片固定在滑块上,前端齐平.在斜面上P点由静止释放滑块,测得宽为8cm的挡光片的挡光时间为Δt1,进一步算出挡光时间内小车的平均速度v1=3.96m/s,则滑块前端到达光电门时的瞬时速度????????????(选填“”“”或“=”)v1.改用挡光宽度为6
2、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图1所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)
根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,并作出了F?x图线.
(1)图线跟x坐标轴交点的物理意义是??????????。
(2)该弹簧的劲度系数k=??????????。(结果保留两位有效数字)
3、某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数.缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端.实验过程如下,先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Ln
(1)利用ΔLi=Li+3?Li(i=1,2,3)计算弹簧的压缩量:ΔL1=6.03cm,ΔL
(2)上述ΔL是管中增加???????????
(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80m/s2,该弹簧的劲度系数为????????????N/m
4、在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整:
(1)用铅笔描下结点位置,记为O;
(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F
(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,?????????
(4)按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、
(5)根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力
(6)比较??????????的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验。
5、在天宫课堂中,我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验.受此启发.某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示.主要步骤如下:
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;
②接通气源.放上滑块.调平气垫导轨;
??
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块.弹簧处于原长时滑块左端位于O点.A点到O点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于A
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示.
??
回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为????????????N/
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a?F图像如图丙中I所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为????????????kg.
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a?F图像Ⅱ,则待测物体的质量为????????????kg.
6、用图甲装置研究“小车(含拉力传感器)质量一定时,加速度与合外力的关系”,实验步骤如下:①细绳一端绕在电动机上,另一端系在拉力传感器上,将小车放在长板的P位置,调整细绳与长板平行,启动电动机,使小车沿长板向下做匀速运动,记录此时拉力传感器的示数F0;②撤去细绳,让小车从P位置由静止开始下滑,设小车受到的合外力为F,通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x?t图像,并求出小车的加速度a;③改变长板的倾角,重复步骤①②可得多组F、a
完成下列相关实验内容:
(1)在步骤①②中,F0????????????(选填“=”“”或“”)F
(2)本实验????????????(选填“需要”或“不需要”)平衡小车所受到的摩擦力.
(3)某段时