實驗室給同學們提供了如下實驗器材:滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺,要求同學們用它們來粗略驗證牛頓第二定律.
(1)實驗中因涉及的物理量較多,須采用控制變量的方法來完成該實驗,即:先保持
不變,驗證物體
越小加速度越大;再保持
不變,驗證物體
越大,加速度越大.
(2)某同學的做法是:將長木板的一端放在小木塊上構成一斜面,用小木塊改變斜面的傾角,保持滑輪小車的質量不變,讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放,用秒表記錄小車滑到斜面底端的時間.試回答下列問題:
①改變斜面傾角的目的是:
;
②用秒表記錄小車下滑相同距離(從斜面頂端到底端)所花的時間,而不是記錄下滑相同時間所對應的下滑距離,這樣做的好處是:
.
(3)如果要較準確地驗證牛頓第二定律,則需利用打點計時器來記錄滑輪小車的運動情況.某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個記數點(圖中每相鄰兩個記數點間還有4個打點計時器打下的點未畫出),打點計時器接的是50Hz的低壓交流電源.他將一把毫米刻度尺放在紙上,其零刻度和記數點O對齊.
①(3分)下表是某同學從刻度尺上直接讀取數據的記錄表,其中最后兩欄他未完成,請你幫他完成.
線段 |
OA |
… |
… |
… |
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數據(cm) |
… |
… |
… |
… |
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②由以上數據可計算出打點計時器在打A.B.C.D.E各點時物體的瞬時速度,其中打E點時的速度v
E是
m/s(取三位有效數字).
③如某同學已求得A、B、C、D四點的瞬時速度分別為0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s.試根據以上數據和你求得的E點速度在下面所給的坐標中,作出v-t圖象.要求標明坐標及其單位,坐標的標度值(即以多少小格為一個單位)大小要取得合適,使作圖和讀數方便,并盡量充分利用坐標紙.從圖象中求得物體的加速度a=
m/s
2(取兩位有效數字).