某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下有的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关,实验室提供如下器材:A表面光滑的长木板(长度为L),B小车,C质量为m的钩码若干个,D方木块(备用于垫木板),E米尺,F电子秒表。
(1)实验过程:
第一步,在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系。
实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t,则可以得到a=__________。
在实验中某同学记录了数据如下表所示:
组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
质量(kg) |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
时间(t) |
0.64 |
0.62 |
0.63 |
0.65 |
0.63 |
0.64 |
根据以上信息,我们发现在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间__________(填“改变”或“不改变”),经过分析得出加速度与质量__________。
第二步,在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系。
实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角,由于没有量角器,因此通过测量出木板顶端到水平面高度h,求出倾角a的正弦值sina=h/L。某同学记录了高度和加速度的对应值,并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点如图6所示,请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=_______m/s2。进一步分析可知,光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为__________。
(2)该实验小组所采用的探究方法是__________。
晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为
的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离
后落地,如题24图所示,已知握绳的手离地面高度为
,手与球之间的绳长为
,重力加速度为
忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小 ,和球落地时的速度大小 .
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究,实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为
的举行金属板,平行、正对、数值地全部浸在河水中,间距为
。水流速度处处相同,大小为
,方向水平,金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分别为
,说的电阻率为
,水面上方有一阻值为
的电阻通过绝缘导线和电键
连接到两个金属板上,忽略边缘效应,求:
(1) 该发电装置的电动势;
(2) 通过电阻 的电流强度。
(3) 电阻 消耗的电功率。
晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如题24图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小v1,和球落地时的速度大小v2
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面I固定一内径为d的椭圆形玻璃杯,杯口I放置一直径为d ,质量为m 的均匀薄圆板,板内放一质量为2m的物块。板中心,物块均在杯的轴线,则物体与板间动摩擦因数为c,不考虑板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。
(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为L,若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件
(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I
①I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?
②物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?
③根据s与L的关系式,说明要使s更小,冲量应如何改变
法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究,实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为S的举行金属板,平行、正对、数值地全部浸在河水中,间距为d。水流速度处处相同,大小为v,方向水平,金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分别为B,说的电阻率为p,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上,忽略边缘效应,求:
(1)该发电装置的电动势;
(2)通过电阻R的电流强度。
(3)电阻R消耗的电功率。