(1)在使用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,已知实验用的重锤质量m=0.02kg.重锤自由下落,在纸带上打下一系列的点,如图1所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s
2.则:(计算结果均保留两位有效数字)
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度v
B=
0.97
0.97
m/s;
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减少量△E
p=
9.5×10-3
9.5×10-3
J
(2)图2为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.
㈠完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列
间隔均匀
间隔均匀
的点.
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s
1,s
2,….
求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标,在坐标纸上做出1/a-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1/a与m处应成
线性
线性
关系(填“线性”或“非线性”).
㈡完成下列填空:
⑦本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是
远小于小车和砝码的总质量
远小于小车和砝码的总质量
.
⑧设纸带上三个相邻计数点的间距为s
1、s
2、s
3.a可用s
1、s
3和△t表示为a=
.
⑨图4为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为
,小车的质量为
.