某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为,弹簧的弹性势能公式为成
(式中k为弹簧的劲度系数,m为振子的质量,x为弹簧的形变量).为了验证弹簧的弹性势能公式,他设计了如图甲所示的实验:轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端连接一个质量为M的滑块,滑块上竖直固定一个挡光条,每当挡光条挡住从光源A发出的细光束时,传感器B因接收不到光线就产生一个电信号,输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形;开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束.在木板的另一端有一个弹簧枪,发射出质量为m,速度为v0的弹丸,弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动.
⑴系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek= ;
⑵系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示,由图可知该系统的振动周期大小为:T= ;
⑶如果再测出滑块振动的振幅为A,利用资料上提供的两个公式求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能为:Ep= ;
通过本实验,根据机械能守恒,如发现Ek=Ep,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.
如图所示为“探究功与速度变化的关系”的实验装置.图中小车在一条橡皮筋作用下弹出,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.再用2条、3条……相同的橡皮筋并在一起进行实验. 每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出.
(1)为了平衡小车受到的摩擦力,木板应________(填“水平”或“倾斜”)放置;
(2)判断摩擦阻力已被平衡的方法是()
A.释放小车后,小车能够运动 |
B.轻推一下小车,小车能够匀速运动 |
C.释放小车后,拖着纸带的小车能够运动 |
D.轻推一下小车,拖着纸带的小车能够匀速运动 |
(3)实验中______ (填“需要”或“不需要”)测出一条橡皮筋对小车做功W的数值.
⑷在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量(选填“AD”、“DG”或“GK”).
在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,除备有:待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻1.0左右)、电流表A1(量程0—3m A,最小刻度0.1mA,内阻忽略不计)、电流表A2(量程0—0.6A,最小刻度0.02A,内阻忽略不计)、定值电阻R0(990Ω)、开关和导线若干等器材,还备有两滑动变阻器A. R1(0—20Ω,10 A) B. R2(0—200Ω,l A)
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号).
②图乙为该同学根据选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(小数点后均保留两位小数)
在验证牛顿第二定律的实验中,采用如图所示的实验装置。在探究加速度a与所受外力F的关系实验过程,某小组得到了如图所示的纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,则两计数点间的时间间隔为() s,根据纸带可求出小车的加速度大小为()m/s2(此空保留两位有效数字)。由于他们操作不当得到的a-F关系图象如图所示,其原因是:( )(只答一种情况即可)
正确读出下列测量结果:螺旋测微器的读数为 () mm;游标卡尺的读数为() cm 。
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。