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)
在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:。
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不同
c.每次必须由静止释放小球
d.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
e.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=(用L、g表示)。
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示,
① 本实验采用的科学方法___
A. 理想实验法
B. 等效替代法
C. 控制变量法
D. 放大法
②有关此实验,下列叙述正确的是______.
A.两弹簧测力计的拉力方向的夹角越大误差越小
B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可.
③如图所示是两位同学在做验证共点力合成时得到的结果,其中____________图比较合符试验事实。
④在研究共点力合成的实验中,得到如图所示的合力F与两分力间夹角θ的关系图线,由此可得两分力的大小分别是_ _N、 __ N.
某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,探究弹力与弹簧伸长量的关系.下表是该同学的实验数据.实验时弹簧始终未超过弹性限度. g取10N/kg
砝码质量m×10-3 kg |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
弹簧总长度l×10-2 m |
6.0 |
7.2 |
8.3 |
9.5 |
10.6 |
11.8 |
弹簧伸长量x/m |
0 |
0.012 |
0.023 |
0.035 |
0.046 |
0.058 |
弹力F/N |
0 |
0.30 |
0.60 |
0.90 |
1.20 |
1.50 |
(1)根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象.
(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m.
用如图游标卡尺来测量玻璃管内径,应该用如图(甲)中游标卡尺的A、B、C三部分的 _ ___ 部分来进行测量(填代号). 由图(乙)中读出玻璃管的内径d= mm..
打点计时器是一种使 ____________ 电源的 ____________ 仪器.目前,常用的有 ___________________ 和电火花打点计时器两种.当电火花打点计时器使用的交流电源频率是50Hz时,电火花计时器每隔__________ s打一个点.现在某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56 cm,CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2,AB的距离应为cm。(保留三位有效数字)