鸵鸟是当今世界上最大的鸟。有人说,如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀,就能飞起来。是不是这样呢?
生物物理学家认为:鸟煽动翅膀,获得上举力的大小可以表示为F=kSv2,式中S为翅膀展开后的面积,v为鸟的飞行速度,而k是一个比例常数。
课题研究组的同学作一个简单的几何相似形假设:设鸟的几何线度为L,那么其质量m∝L3,而翅膀面积S∝L2,已知小燕子的最小飞行速度是5.5m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为11.5m/s,又测得鸵鸟的体长是小燕子的25倍,那么鸵鸟真的长出一副与身体大小成比例的翅膀后能飞起来吗?
如图16-1-3所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10 Hz.开始两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动.已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g.根据照片记录的信息,释放弹簧,A、B离开弹簧后,A滑块做___________运动,其速度大小为___________.本实验得出“在实验误差范围内,两木块组成的系统速度与质量乘积mv守恒”这一结论的依据是________________.
图16-1-3
在“测定金属的电阻率”实验中,需要测量金属丝的长度和直径.现用最小分度为1mm的米尺测量金属丝长度,图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置,测得的金属丝长度为mm。在测量金属丝直径时,如果受条件限制,身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径?请简述测量方法:
在“用单摆测定重力加速度”的实验中①测摆长时,若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为;②测周期时,当摆球经过位置时开始计时并计数1次,测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为。
此外,请你从下列器材中选用所需器材,再设计一个实验,粗略测出重力加速度g,并参照示例填写下表(示例的方法不能再用)
A.天平;B.刻度尺;C.弹簧秤;D.电磁打点计时器;E.带夹子的重锤;
F.纸带;G.导线若干;H.铁架台;I.低压交流电源;J.低压直流电源;
G.小车;K.螺旋测微器;M.斜面(高度可调,粗糙程度均匀)
所选器材 (只填器材序号) |
简述实验方法 (不要求写出具体步骤) |
|
示例 |
B、D、E、F、G、H、I |
安装仪器,接通电源,让纸带随重锤竖直下落。 用刻度尺测出所需数据,处理数据,得出结果 |
实验 设计 |
(
在"用单摆测重力加速度"的实验中,
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为
的金属小球,上端固定在铁架台上
b.用米尺量得细线长度
c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d.用秒表记录小球完成
次全振动的总时间t,得到周期
e.用公式
计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比(选填"偏大"、"相同"或"偏小")。
(2)已知单摆在任意摆角
时的周期公式可近似为
,式中
为摆角趋近于0°时的周期,
为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横轴表示。
为了测定光在透明的有机玻璃中的传播速度,实验室中可提供的器材有:矩形有机玻璃砖(长约40 cm)、秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、白纸、大头针若干等.已知真空中的光速是c=3.00×108 m/s.
(1)请从上述器材中选出必需的器材来测量光速;
(2)说明测量光速的方法和要测量的量,并给出计算光速的公式.