某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即,但直接测量摆球到达B点的速度v比较困难,现利用平抛的特性来间接地测出v。
如图(a)中,悬点正下方一竖直立柱上 放置一个与摆球完全相同的小球(OB等于摆线长),当悬线摆至B处,摆球与小球发生完全弹性碰撞(速度互换),被碰小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律。(已知重力加速度为g,两球的质量均为m。)
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为 m。
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = 。
(3)此实验中,小球从A到B过程重力势能的减少量ΔEP = ,动能的增加量EK=
若要验证此过程中摆球的机械能守恒,实验数据应满足一个怎样的关系 。(用题中的符号表示)
某实验小组利用光电计时器探究物块沿倾斜气垫导轨下滑过程中重力做功与动能的关系,装置如图甲,让小物块从倾斜气垫导轨顶端滑下.若测得小物块通过A、B光电门的时间分别为t1和t2.AB之间的距离为L.遮光板的宽度为d,斜面的倾角为α,重力加速度为g。
①图乙表示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度d.由此读出d=mm
②探究小物块沿倾斜气垫导轨下滑过程中重力做功与动能的关系,实验数据满足的关系式为________(用实验测定的物理量对应的字母表示)
一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C,量得
= 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0.1m,h2 = 0.2m,利用这些数据,可求得:物体抛出时的初速度为m/s;物体经过B时竖直分速度为m/s;抛出点在A点上方高度为m处(g=10m/s2)。
有白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏等光学元件,把它们从左向右放在图中所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示为___________mm。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数________mm。
(2)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式求得所测红光的波长为____________nm。
如图甲所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有
A. 插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
B. 插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
C. 插上大头针P4,使P4仅挡住P3
D. 插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
(2)过P3、P4作直线交bb′于O′,过O′作垂直于bb′的直线NN′,连接OO′。测量图甲中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率n=。
(3)如图乙所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽。若其他操作正确,则折射率的测量值准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
乙
(4)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,玻璃折射率n=,对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A. 为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当取大些
B. 如果在界面aa′光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
C. 不论光以什么角度从aa′射入,经一次折射后达到界面bb′都能射出
D. 当光在界面aa′的入射角i=arctan时,反射光线跟折射光线恰好垂直
在研究平抛运动的实验中
(1)让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上: .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平 |
B.每次释放小球的位置必须相同 |
C.每次必须由静止释放小球 |
D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降 |
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:照相机的闪光周期是 s;小球运动中水平分速度的大小是m/s;