(1)在使用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,已知實驗用的重錘質量m=0.02kg.重錘自由下落,在紙帶上打下一系列的點,如圖1所示,相鄰計數點的時間間隔為0.02s,長度單位是cm,g取9.8m/s
2.則:(計算結果均保留兩位有效數字)
①打點計時器打下計數點B時,物體的速度v
B=
0.97
0.97
m/s;
②從打下計數點O到打下計數點B的過程中,重錘的重力勢能的減少量△E
p=
9.5×10-3
9.5×10-3
J
(2)圖2為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源,打點的時間間隔用△t表示.在小車質量未知的情況下,某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質量間的關系”.
㈠完成下列實驗步驟中的填空:
①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列
間隔均勻
間隔均勻
的點.
②按住小車,在小吊盤中放入適當質量的物塊,在小車中放入砝碼.
③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點列的紙袋,在紙袋上標出小車中砝碼的質量m.
④按住小車,改變小車中砝碼的質量,重復步驟③.
⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5個間隔標注一個計數點.測量相鄰計數點的間距s
1,s
2,….
求出與不同m相對應的加速度a.
⑥以砝碼的質量m為橫坐標1/a為縱坐標,在坐標紙上做出1/a-m關系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質量成反比,則1/a與m處應成
線性
線性
關系(填“線性”或“非線性”).
㈡完成下列填空:
⑦本實驗中,為了保證在改變小車中砝碼的質量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質量之和應滿足的條件是
遠小于小車和砝碼的總質量
遠小于小車和砝碼的總質量
.
⑧設紙帶上三個相鄰計數點的間距為s
1、s
2、s
3.a可用s
1、s
3和△t表示為a=
.
⑨圖4為所得實驗圖線的示意圖.設圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為
,小車的質量為
.