某同學用右圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動。實驗步驟如下:

a.安裝好實驗器材。

b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動,重復幾次。選出一條點跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,每兩個打點間隔取一個計數(shù)點,如下圖中0、1、2……6點所示。

c.測量1、2、3……6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離,分別記作:S1、S2、S3……S6。

d.通過測量和計算,該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動。

e.分別計算出S1、S2、S3……S6與對應時間的比值

f.以為縱坐標、t為橫坐標,標出與對應時間t的坐標點,劃出—t圖線。

結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:

①實驗中,除打點及時器(含紙帶、復寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有 。(填選項代號)

A.電壓合適的50 Hz交流電源

B.電壓可調的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

F.重錘

②將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊,0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖所示,則

S2= cm,S5= cm。

③該同學在右圖中已標出1、3、4、6計數(shù)點對應的坐標,請你在該圖中標出與2、5兩個計數(shù)點對應的坐標點,并畫出—t圖。

t

④根據(jù)—t圖線判斷,在打0計數(shù)點時,小車的速度v0= m/s;它在斜面上運動的加速度a= m/s2。

練習冊系列答案
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A. a增大, b減小 B. a減小, b增大

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(2)連接細繩及托盤,放入砝碼,通過實驗得到圖乙所示的紙帶.紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點,選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G.實驗時小車所受拉力為0.2 N,小車的質量為0.2 kg.請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化ΔEk,補填表中空格(結果保留至小數(shù)點后第三位).


 

O-B
 

O-C
 

O-D
 

O-E
 

O-F
 

W/J
 

0.043
 

0.057
 

0.073
 

0.091
 


 

ΔEk/J
 

0.043
 

0.057
 

0.073
 

0.090
 


 

分析上述數(shù)據(jù)可知:在實驗誤差允許的范圍內W=ΔEk,與理論推導結果一致.

(3)實驗前已測得托盤質量為7.7×10-3 kg,實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為 kg.

(g=9.8 m/s2,結果保留至小數(shù)點后第三位)

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