乙位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30v(cm/s)66.073.0v87.394.6(1)已知打出圖乙中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s.以打出A點時小車位置為初始位置,將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中,得到對應(yīng)時間段的小車的平均速度v,表中vAD=cm/s(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度v隨時間t的變化關(guān)系,如圖丙所示.從實驗結(jié)果可知,小車運動的v-Δt圖線可視為一條直線,此直線用方程v=kΔt+b表示,其中k=cm/s2,b=cm/s.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)(2)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動,得到打出A點時小車速度大小vA=,小車的加速度大小a=.(結(jié)果用字母k、b表示)

2.[2024·山東青島模擬]某實驗小組同時測量A、B兩個箱子質(zhì)量的裝置圖如圖甲所示,其中D為鐵架臺,E為固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略不計),F為光電門,C為固定在A上、寬度為d的細遮光條(質(zhì)量不計),另外,該實驗小組還準備了一套總質(zhì)量m0=0.5kg的砝碼和刻度尺.(1)在鐵架臺上標記一位置O,并測得該位置與光電門F之間的距離為h.取出質(zhì)量為m的砝碼放在A箱子中,剩余砝碼全部放在B箱子中,讓A從位置O由靜止開始下降,則A從O下落到F處的過程中,A箱與A箱中砝碼的整體機械能是(選填“增加”“減少”或“守恒”)的.

(2)用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,其讀數(shù)為mm,測得遮光條通過光電門的時間為Δt,下落過程中A的加速度大小a=(用d、Δt、h表示).

(3)改變m,測得相應(yīng)遮光條通過光電門的時間,算出加速度a,得到多組m與a的數(shù)據(jù),作出a-m圖像如圖丙所示,可得A的質(zhì)量mA=kg.(重力加速度大小g取10m/s2,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3.[2024·湖北卷]某同學(xué)設(shè)計了一個測量重力加速度大小g的實驗方案,所用器材有:2g砝碼若干、托盤1個、輕質(zhì)彈簧1根、米尺1把、光電門1個、數(shù)字計時器1臺等.具體步驟如下:①將彈簧豎直懸掛在固定支架上,彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤,在托盤內(nèi)放入一個砝碼,如圖甲所示.②用米尺測量平衡時彈簧的長度l,并安裝光電門.③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長度后釋放,使其在豎直方向振動.④用數(shù)字計時器記錄30次全振動所用時間t.⑤逐次增加托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量,重復(fù)②③④的操作.該同學(xué)將振動系統(tǒng)理想化為彈簧振子.已知彈簧振子的振動周期T=2πMk,其中k為彈簧的勁度系數(shù),M為振子的質(zhì)量(1)由步驟④,可知振動周期T=.

(2)設(shè)彈簧的原長為l0,則l與g、l0、T的關(guān)系式為l=.

(3)由實驗數(shù)據(jù)作出的l-T2圖線如圖乙所示,可得g=m/s2(保留三位有效數(shù)字,π2取9.87).

(4)本實驗的誤差來源包括.

A.空氣阻力B.彈簧質(zhì)量不為零C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置4.[2024·山東卷]在第四次“天宮課堂”中,航天員演示了動量守恒實驗.受此啟發(fā),某同學(xué)使用如圖甲所示的裝置進行了碰撞實驗,氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個位移傳感器,a測量滑塊A與它的距離xA,b測量滑塊B與它的距離xB.部分實驗步驟如下:①測量兩個滑塊的質(zhì)量,分別為200.0g和400.0g;②接通氣源,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平;③撥動兩滑塊,使A、B均向右運動;④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù),繪制xA、xB隨時間變化的圖像,分別如圖乙、圖丙所示.回答以下問題:(1)從圖像可知兩滑塊在t=s時發(fā)生碰撞.

(2)滑塊B碰撞前的速度大小v=m/s(保留2位有效數(shù)字).

(3)通過分析,得出質(zhì)量為200.0g的滑塊是(選填“A”或“B”).

5.某同學(xué)用圖甲所示的裝置測量滑塊和水平臺面間的動摩擦因數(shù).水平轉(zhuǎn)臺用齒輪傳動,繞豎直的軸勻速轉(zhuǎn)動,不可伸長的細線一端連接小滑塊,另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上,計算機通過傳感器能顯示細線拉力F的情況,實驗步驟如下:①數(shù)出主動齒輪和從動齒輪的齒數(shù)分別為n1和n2;②用天平稱量小滑塊的質(zhì)量m;③將滑塊放置在轉(zhuǎn)臺上,使細線剛好伸直;④控制主動齒輪以某一角速度ω主勻速轉(zhuǎn)動,記錄力傳感器的示數(shù)F,改變主動齒輪的角速度,并保證主動齒輪每次都做勻速轉(zhuǎn)動,記錄對應(yīng)的力傳感器示數(shù),滑塊與水平臺面始終保持相對靜止.回答下面的問題:(1)滑塊隨平臺一起勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小可由ω=計算得出.(用題中給定的符號表示)

(2)處理數(shù)據(jù)時,該同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱軸,對應(yīng)的主動齒輪角速度大小的平方ω主2為橫軸,建立直角坐標系,描點后擬合為一條直線,如圖乙所示(圖中a、b為已知量),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,則滑塊和臺面間的動摩擦因數(shù)μ=.((3)該同學(xué)僅換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做了該實驗,作出F-ω主2圖像,與圖乙中直線斜率比較,