如图所示装置可用来验证机械能守恒定律,摆锤A拴在长为L的轻绳一端,轻绳另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直档板P阻挡而停止运动,这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤,用刻度尺量出铁片的水平位移为S,下落高度为H。铁皮离开A时的摩擦损失机械能不计。
①要验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤初始位置离最低点的高度,其高度为 ,同时还应求出摆锤在最低点时的速度,其速度应为 。
②用实验中测量的物理量写出证明摆锤在运动中机械能守恒的关系式
为 。
某学习小组探究“合力做功和物体速度变化的关系”的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是________。
A.放开小车,小车能够自由下滑即可 |
B.放开小车,小车能够匀速下滑即可 |
C.放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可 |
D.放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可 |
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,如图所示,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量.打点间隔为0.02 s,则小车的最大速度v=______ m/s (保留两位有效数字)。
测量两只内阻未知的电流表的内阻,给出下列器材:
①电流表G1(10mA内阻100Ω左右)②电流表G2 (5mA 内阻150Ω左右) ③定值电阻R1="100Ω" ④定值电阻R2=10Ω ⑤滑动变阻器R3(0-200Ω) ⑥滑动变阻器R4(0-10Ω)
⑦干电池1.5V 内阻未知 ⑧单刀单掷开关 ⑨单刀双掷开关 ⑩导线若干
(1)在方框中画出实验电路设计图。
(2)你要选择的器材是 ①②;⑦⑧⑨⑩(写出代号)。
(3)将下列实物仪器用没有连接导线按要求连接起来。
验证m1、m2组成的系统机械能守恒用如图实验装置.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图给出的是实验中获取的一条纸带:O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出).计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g,m2=150 g,则(结果保留两位有效数字):
①在纸带上打下记数点5时的速度v=________ m/s;
②从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2)
③若某同学作出v2-h图象如图,则当地的重力加速度g=_____m/s2.
大连市某中学某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到了如图一条较为理想的纸带,从某点开始,已在纸带上每隔0.1s取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1 s,依打点先后编为A、B、C、D如图所示,测出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,则打B点时小车的瞬时速度vB=__________m/s。小车运动的加速度a=__________m/s2。
在《用自由落体法验证机械能守恒定律》的实验中,打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度g=9.80m/s2.实验选用重锤质量为m(kg),O是打下的第1点,从所打纸带中选择一条合适的纸带,此纸带第1、2点间的距离接近.纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示,则重锤从O运动到C,重力势能减少J.重锤经过C时的速度为m/s.其动能增加J.