某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器.实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2.为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明.
(1)(单选)选出下列必要的实验测量步骤
A.用天平测出运动小物体的质量m |
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h |
C.测出小物体释放时离桌面的高度H |
D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t |
(2)若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的.
(3)该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种):
____________________________________________________________________________.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
①起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=,重锤动能的增加量为△EK=;由于误差的原因△EP△EK(填“<”或“>”)
②根据题中提供的条件,还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g=,经过计算可知,测量值比当地重力加速度的真实值要小,其主要原因是:.
下列有关高中教材上一些物理实验的说法中,正确的是(填正确的答案标号。选对一个得2分,选对两个得3分,选对3个得5分。有选错一个得0分)
A.“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法 |
B.在《探究功与物体速度变化的关系》实验中,必须先平衡摩擦力. |
C.在做“研究平抛物体的运动”实验时,为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来 |
D.在探究加速度与质量、力的关系的实验中,将连着钩码的小车静置于木板上,调节木板倾斜度,小车匀速运动则说明已平衡摩擦 |
E.在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度
某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数μ.粗糙曲面AB固定在水平面上,其与水平面相切于B点,P为光电计时器的光电门,实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放,小物块通过光电门P后停在水平面上某点C.已知当地重力加速度为g.
① 用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,其读数d=cm;
② 为了测量动摩擦因数,除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t,还需要测量的物理量及其符号是,动摩擦因数μ = (用测量的量表示);
③ 改变小物块释放位置,进行多次测量后,为了减小实验误差,可采用图象法即通过画出较合理的图象来处理实验数据,你认为应该建立的坐标系为:纵坐标用物理量,横坐标用物理量。
)测量一物块做匀减速直线运动时,某同学利用打点计时器得到了如图所示的纸带,纸带上每相邻计数点间还有4个点未标出,打点计时器所用的交流电频率为50Hz.
①由此可判断物块与纸带的(“左端”或“右端”)连接.根据纸带的数据计算出打点计时器打下A点物块的速度vA=m/s.(结果保留两位有效数字)
②从图示纸带能计算得出的物理量是(填选项前面的代号).
A.木块运动的加速度a B.A、B间的平均速度
C.木块所受的合力大小 D.A点和B点对应的运动时间t
③若要测量在AB段合力对物块所做的功WAB,还需要用到的实验器材是(填选项前面的代号).
A.秒表 B.天平 C.弹簧测力计
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.
(1)比较这两种方案,________(选填“甲”或“乙”)方案好些.
(2)如图是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1 s.物体运动的加速度a=________m/s2;该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的。
(3)如图是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中最佳选项的是 ( )
A.vN=gnT |
B.vN=![]() |
C.vN=![]() |
D.vN=g(n-1)T |
(4)在(3)中若采用C选项的算法,可预判物体减小的重力势能______(选填“略大于”、“略小于”、“等于”)物体增加的动能。
(5)在(3)中若采用A选项的算法,可预判物体减小的重力势能______(选填“略大于”、“略小于”、“等于”)物体增加的动能。