几位同学在网上查到在弹性限度内弹簧的弹性势能与弹簧的形变量x之间的关系为
,于是他们设想,让弹簧的弹性势能全部释放出来推动物体沿不光滑的水平面运动,测量对应弹簧不同压缩量下物体滑行的距离,就可以定性地验证这一结论,他们设计了如下实验:将带有挡板的表面处处粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上,将一根很轻的弹簧(约14cm),一端固定在挡板上,将一个做有标记的物块紧贴弹簧放置在弹簧原长处,并在木板侧面平行木板固定一长条硬纸板,将物块的标记位置记录在纸板上,记作O,并以O为坐标原点,以平行木板方向建立x轴,在x轴上O 点的左侧用刻度尺自O点向左每间隔1cm做出刻度线,记作x0=-1cm、-2cm。并将刻度尺固平行固定在木板侧面,并使其0雇刻线与O点重合,在进行实验时,使弹簧的压缩量以1cm递增,释放物块,并记录物块最终停止运动时标记所在的位置,用刻度尺测量出该位置距离O点的距离,记作x1,记录的数据如图所示;
次数n/次 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
x0/cm |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
- 5 |
-6 |
-7 |
-8 |
-9 |
x1/cm |
-0.90 |
-0.20 |
0.60 |
2.40 |
5.00 |
|
12.60 |
17.58 |
21.00 |
据此请回答: (1) 第1、2组数据中的x1为负,表示的物理意义为___________________________________。
(2) 分析第3、4、5、组数据,于是他们得出结论______________________________________。
(3) 漏掉的第6组数据中的x1值,请你帮他们填在表中相应位置。
(4) 第9组数据明显有偏差的原因最可能是__________________________________________。
(5) 若上述关系式成立,且弹簧的劲度系数已测出为k,则我们可以用表中的合适数据来求出物块与木板间的动磨擦因数μ,则还需要的一个测量工具是_________________,须测量的物理量为______________________(并用字母表示),则μ值的表达式为_____________________(用有关物理量的字母表示)。
如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5cm的小方格,重力加速度取.由此可知:闪光周期为_______ _s;小球抛出时的初速度大小为_________ _m/s;小球在C点速度大小是_________m/s.(
)
如图所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明 ,某同学设计了如图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板平滑连接,则将观察到的现象是,这说明.
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某同学用毫米刻度尺测得摆线长l=945.8mm;用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示,则摆球直径d =mm;用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如图乙所示,则秒表的示数t =s;若用给定物理量符号表示当地的重力加速度g,则g = 。
有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆。此金属材料质量约为0.1~0.2kg,长约30cm,电阻约为10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ,密度为ρ0。因管线内径太小,无法直接测量,请根据以下器材,设计一个实验方案测量其内径。
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(300mA,RA=10Ω)
D.电压表(6V,约为6kΩ)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.直流稳压电源(6V,内阻约为0.05Ω)
G.开关一个,带夹子的导线若干
(1)毫米刻度尺用来测量;螺旋测微器用来测量;(要求写出测量的物理量和对应物理量的符号)
(2)根据你设计的实验方案,在所给虚线框内画出测量电路图。
(3)金属管线内径的表达式为用已知的物理常量和所测得的物理量表示。
在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材:
A.电磁打点计时器; | B.干电池; | C.秒表; | D.低压交流电源;E.纸带;F.细线、砝码、小车、砝码盘;G.长直木板。 |
(1)其中多余的器材是__________,缺少的器材是______________。(填器材名称)
(2)如图所示,是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带。对纸带的测量数据已用字母表示在图中,已知打点计时器的打点频率为f。若要利用这些数据验证动能定理,还需要测量哪些物理量?
(3)根据上述数据,写出验证动能定理的表达式,并对本实验的可靠性做出评价