爱因斯坦对于伽利略的工作给予了高度的评价:伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开始。
(1)(多选)伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A.其中的甲、乙图是实验现象,丁图是经过合理地外推得到的结论 |
B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理外推得到的结论 |
C.运用甲图实验,可“冲淡”重力的作用,更方便进行实验测量 |
D.运用丁图实验,可“放大”重力的作用,从而使实验现象更明显 |
(2)理想实验是物理学发展过程中的一种重要的研究方法。伽利略曾设想了一个理想实验,如图所示(图中两斜面底部均用一小段光滑圆弧连接),下面是该实验中的一些事实和推论。
a.如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
b.两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。
c.减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。
d.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动。
①请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列
②在上述的步骤中,属于可靠的事实有 ,属于理想化的推论
有 。(以上三个空格填写序号即可)
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.
(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断导轨是否水平?
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(2)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和(文字说明并用相应的字母表示).
(3)本实验通过比较和在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.
在“用油膜法估测分子的大小”实验中,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸膜的面积是m2;若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10-6 mL,则油酸分子的直径是m.(上述结果均保留1位有效数字)
同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻.
⑴他先用多用表电压档直接接在电源两极,读数如图甲,则电源电动势约为V.
⑵为了更准确的测量电源的电动势和内电阻,他用多用表的“直流100mA”档设计了如图乙的测量电路,为了电表安全,请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为Ω.
⑶将多用电表的选择开关从OFF旋转至“直流100mA”档,调节电阻箱到合适的值并记录其读数R,合上开关从多用表上读出相应的示数I.
⑷重复⑶获得多组数据,根据数据作出了如图丙所示的图线.
⑸由图线得干电池的电动势E=V(保留三位有效数字),内阻r=Ω (取整数),多用表的内电阻对(选填“E”、“r”或“E和r”)的测量结果有影响.
学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图甲所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
⑴该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图乙为mm.
⑵调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示.请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式.
组次 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
h/m |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
vA(m/s) |
1.73 |
2.12 |
2.46 |
2.74 |
3.00 |
⑶当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK=(请用数字、质量m、速度vA表示).
⑷为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施.
某同学对一个标称值为“5Ω、1.25W”的定值电阻的阻值是否准确产生了怀疑,准备用伏安法尽可能准确进行测量,现可供使用的器材如下:
A.电流表A1,量程50m A,内阻9Ω |
B.电压表V1,量程l5 V,内阻约l5kΩ |
C.电压表V2,量程3 V,内阻约3kΩ |
D.变阻器R,全电阻约20Ω |
E.定值电阻R0=1Ω
F.直流电源E,电动势4.5V,内阻不计
G.开关S、导线若干
(1)上述器材中,最适合的电压表为(填字母编号)。
(2)答卷中的虚线框内画出测量Rx的电路图。
(3)正确连接电路后开始测量,电压表与电流表刻度指针如图示,则被测电阻值为。