佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.
由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.
(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.
(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如右图所示,则该样品的直径为__________cm.
(3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.
如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,用波长为5.30×10-7m的激光,屏上点距双缝
和
的路程差为7.95×10-7m。则在这里出现的应是__________(填“明条纹”或“暗条纹”)。
如图题所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验,某同学列举了该实验的几个主要步骤
①将打点计时器竖直安装在铁架台上.
②接通电源,再松开纸带,让重物自由下落.
③取下纸带,再换一条纸带,重复以上实验步骤.
④将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器,用手提着
纸带使重物静止.
⑤选取一条理想纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、
h3、...并计算出相应的瞬时速度V1、V2、V3 ...
⑥分别计算出和mghn,在误差允许范围内,看是否相等.
(1)上述步骤中正确的顺序是;
(2)在该实验中,若以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出
图线应 ,
才能验证机械能守恒定律;图象的斜率等于的数值.
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时器,其结构如图题甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接受装置.当有物体从a、b之间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图题13乙所示的装置设计一个“探究恒力做功与动能改变关系”的实验,图中A B是水平桌面,C D是一端带有定滑轮的等厚长木板。将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点 (与之连接的光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板上的E点由静止释放,由光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间。
(1) 若已测得窄片的宽度为,并用米尺测得E、F两点间距为L,且L》d,与光电门连接的计时器显示的挡光时间为t,小车的质量为M,所挂的重物质量为m.则小车经过F点小车的动能表达式EK=;(说明:本题的(1)(2)(3)的结果均用题中所给的字母表示)
(2) 如果研究对象是小车,请写出验证本实验的表达式是;如果研究对象是小车和重物这一整体,验证本实验的表达式应是;
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学为在这种环境下,设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度V0,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具是刻度尺和弹簧称,且V0已知。
(1)物体与桌面间的摩擦力不予考虑,其原因是
(2)实验时需要测量的物理量是
(3)待测质量的表达式为m=
做“研究平抛物体的运动”实验时
(1)如果小球每次从斜槽上不同位置释放,作平抛运动后落在同水平面上,则各次相比不相同的是()
A.小球平抛的初速度
B.小球的平抛运动轨迹
C.小球的平抛运动时间
D.平抛过程中,小球通过相同水平位移所用的时间
(2)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线
(3)某同学在描绘平抛运动的轨迹时,忘记记下抛出点的位置,图中的A点为小球运动一段时间的位置,他便以A点为坐标原点,建立了水平方向和竖直方向的坐标轴,得到如图所示的轨迹图象,试根据图象求出小球做平抛运动的初速度V0=m/s和抛出点O的坐标
(以cm为单位,g=10m/s2)