为了研究“两小球碰撞过程中动能的损失率”(即碰撞中系统动能的损失与系统碰撞前初动能的比值),某同学用如图所示的装置进行如下的实验操作:
Ⅰ.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放,撞到木板并在木板上留下痕迹O;
Ⅱ.将木板向右平移适当的距离,再使小球a从 原固定点由静止释放,撞在木板上得到痕迹B;
Ⅲ.然后把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定位
置由静止开始滚下与小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A和C;
Ⅳ.用天平测量a、b两小球的质量分别为ma、mb,用刻度尺测量纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。本实验中所选用的两小球质量关系为ma____mb(填“>”、“<”或“=”);
用本实验中所测得的量表示
,其表达式为 。
发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V |
0 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
2.40 |
2.80 |
I/mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
12.0 |
19.0 |
30.0 |
(1)实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0-15V,内阻约25 kΩ)
C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)
D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
F.电源(电动势6V,内阻不计)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是 ▲,电流表选用的是 ▲(填选项字母)。
(2)请在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整。
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线。
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R= ▲Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态(结果保留三位有效数字)。
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
时刻 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
速度(m/s) |
4.99 |
4.48 |
3.98 |
▲ |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= ▲m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量E p = ▲ J,动能减少量
E k= ▲ J;
(3)在误差允许的范围内,若E p与
E k近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得
E p▲
E k(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 ▲。
(双选)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是
A.打点计时器应接交流电源,交流电频率通常为50Hz |
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08s |
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度是由小变大 |
D.电磁打点计时器接在220 V电源上,电火花打点计时器接在6 V电源上 |
如图甲所示是一种测量电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下:
a.按图甲所示的电路图接好电路;
b.接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数I0="490" μA,电压表的示数U0="8.0" V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;
c.断开开关S,同时开始计时,每隔5 s或10 s测读一次电流i的值,将测得数据填入表格,并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标,电流i为纵坐标),结果如图中小黑点所示.
(1)在图乙中画出i—t图线.(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_________________.
(3)该电容器的电容为_________________F(结果保留两位有效数字).
人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.为了在这种环境测量物体的质量,某科学小组设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔):给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设卫星中具有基本测量工具.
(1)实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是;
(2)实验时需要测量的物理量有;
(3)待测质量的表达式为m=.(用上小题中的物理量表示)