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)
在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,g取10m/s2,则:
(1)平抛的初速度为m/s。
(2)小球抛出点的位置坐标是(cm ,cm)。
做“研究平抛物体运动”实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球平抛运动的轨迹。
(1)已备有如下器材:
A 白纸B图钉C方木板 D斜槽轨道 E小球
F天平 G铁架台H重垂线 L秒表J刻度尺
上述器材中,不需要的器材有:。(填器材名称前的字母)
(2)为了得到较准确的运动轨迹,在下面的操作要点中你认为正确的是。
A.为了调节使斜槽轨道的末端切线水平 |
B.为减小实验误差,应使小球每次从斜槽轨道上不同位置滚下,最后取平均值 |
C.为消除轨道摩擦力的影响,应使斜槽轨道的末端倾斜,直到小球能在轨道的末端匀速滚动以平衡摩擦力 |
D.每次必须由静止释放小球 |
如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后在竖直方向的分运动是
用双缝干涉测光的波长.实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100 mm,双缝与屏的距离L2=700 mm,双缝间距d=0.25 mm.用测量头来测量亮纹中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.
①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1=________mm、对准第4条时读数x2=________mm
②该光的波长λ=________nm
③某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功,若他在此基础上对仪器的安装做如下改动,仍能使实验成功的是
A.将遮光筒内的光屏,向靠近双缝的方向移动少许,其他不动 |
B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动 |
C.将单缝向双缝移动少许,其他不动 |
D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动 |
为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。
(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,从上向下绕向为_______________(填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,指针向右偏转。俯视线圈,从上向下绕向为_______________(填“顺时针”或“逆时针”)。