某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验.如图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量,小车运动的加速度a可用纸带上点求得:
(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),由图中数据求得小车加速度为________m/s2;(保留两位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m数据如下表:
根据上表数据,为直观反映:F不变时,a与m的关系,请在方格坐标纸中选择恰当物理量,建立坐标系,并作出图线(于图c上).从图线中得到:F不变时,小车加速度a与质量1/m之间定量关系式是_____________.
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶重量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线,如图(d)所示,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是:_______________________________________________.
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量并计算,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件; |
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上; |
C.用天平测出重锤的质量; |
D.释放悬挂纸带的夹子,立即接通电源开关打出一条纸带; |
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_________(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)在一次实验中,质量的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),单位cm.那么
①纸带的_________(选填“左”或“右”)端与重物相连;
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=_________J,此过程中物体动能的增加量ΔEk=_________J (g取9.8m/s2)。
(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示,下列说法正确的是_________
A.将斜槽的末端切线调成水平 |
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 |
C.斜槽轨道必须光滑 |
D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好 |
(2) 如上右图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途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vo=_________(用L、g表示),其值是_________m/s(取g=10m/s2)。
在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从同一位置上滚下,在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图中a、b、c、d所示。
B.安装器材,注意斜槽 ,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
⑴完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
⑵上述实验步骤的合理顺序是。
⑶已知图中小方格的边长L=1.60cm,则小球平抛的初速度为v0=(用L、g表示),其值是m/s。(取g=10m/s2,结果保留两位有效数字 )
利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率.实验方法如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两个大头针P1和P2,如图甲所示,然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃的折射率.实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.
(1)某学生用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内,无论从何处观察,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是,他应采取的措施是.
(2)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,在玻璃砖的右侧,最少应插枚大头针.
(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置(用“”表示),并作出光路图.为了计算折射率,应该测量的量有:(并在光路图上标出),计算折射率的公式是.(用图中你所标的量来表示)
“单摆的周期T与摆长L的关系”的实验中,某次测量小球的直径的示数如图1所示,图中游标上10格的长度为19mm,则小球的直径d为mm。用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示,由图可读出时间为s。
(2)有两位同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是(填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象如图乙所示,由图可知,两单摆的摆长之比=.