(1)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采取的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平:
c.在A和B间放入一个被压缩的轻质且极短的弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时用计时器记录滑块A、B从开始到分别碰撞C、D挡板时所用时间t1、t2;
①实验中还应测量的物理量是 。
②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 。
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
①在实验过程中,下列的说法正确的是:____。
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、夭平和刻度尺
B.纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中若其他条件不变且空气阻力恒定时,选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D.选用纸带上任意可计算速度的两点都可以用来验证机械能守恒定律
②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如下图所示。图中O点为为打点起始点,且速度为零。
选取纸带上打出的连续点A、B、C,…,测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力势能的减少量=_ 为能的增加量
(用题中所给字母表示)。
③以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方为纵坐标建立直角坐标系,用实验测得的数据绘出
图线,如图所示。从
图线求得重锤下落的加速度
= m/s2。(保留3位有效数字)
某同学在测一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上画一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针
和
,在另一侧按正确方法再插两枚大头针
和
,移
去大头针和圆形玻璃后,得图如下:
(1)从和
一侧观察时,
、
、
、
应满足的关系为;
(2)完成光路图,并标明入射光线、玻璃内传播的光线、出射光线;
(3)用α和β表示出光线从玻璃射入空气时的入射角和折射角,并用它们表示出玻璃的折射率为。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带的数据如图所示,单位cm,g取9.8m/s2,O是打的第一个点,O、A之间有几个计数点没画出。
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度 vB=m/s。
(2)从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量ΔEP=J,此过程中物体动能的增加量ΔEK=J。
(3)造成ΔEP和ΔEK不相等的主要原因是_______。
如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置,让小车在橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行。思考该探究方案并回答下列问题:
(1)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是 _____。
A.防止小车不能被橡皮筋拉动 |
B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 |
C.便于小车获得较大的弹射速度 |
D.防止纸带上打点不清晰 |
(2)实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。
甲同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放;
乙同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化。
你认为(填“甲”或“乙”)同学的方法可行。
(3)本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系。若所作的W-v
的图象如图所示,则下一步应作(填“W-v2”或“W-”)
的关系图象。
为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺。
(1)实验中还需要测定的物理量是_____________________________;
(2)用已知量和测得的量表示弹性势能EP= _____________ __。
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)。