为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重锤质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.6cm,S3=28.9cm,g="9." 80m/s2,完成以下问题:
1)纸带的 端(选填“左”或“右’)与重物相连;
2)根据图上所得的数据,应取图中O点和 点来验证机械能守恒定律;
3)从O点到所取点,重物重力势能减少量= J,动能增加量
= J;(结果保留3位有效数字)
4)由计算可得实验的结论是 。
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为
,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为
的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上
点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间
,用
表示
点到光电门
处的距离,
表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过
点时的瞬时速度,实验时滑块在
处由静止开始运动。
(1)某次实验测得倾角,重力加速度用
表示,滑块从
处到达
处时
和
组成的系统动能增加量可表示为
,系统的重力势能减少量可表示为
,在误差允许的范围内,若
则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示)
(2)在上次实验中,某同学改变、
间的距离,作出的
图象如图所示,并测得
,则重力加速度
=m/s2。
太阳能电池板在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I—U特性。所用的器材包括:太阳能电池板,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的,实验电路应选用图甲中的图________(填“a”或“b”)。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙的I—U图像。由图可知,当电压小于2 00V时,太阳能电池板的电阻_________(填“很大”或“很小”):当电压为2 80V时,太阳能电池板的电阻为_________。
(3)当有光照射时,太阳能电池板作为电源,其路端电压与总电流的关系如图丙所示,分析该曲线可知,该电池板作为电源时的电动势为___________V 若把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射情况下,该电池板的效率是___________%。(结果保留三位有效数字)
如图甲是测量滑块与木板间动摩擦因数的装置,将木板水平固定在桌面上,利用一根压缩的轻质弹簧来弹开滑块。请完成下列实验操作与分析。
(1)烧断细线,滑块被弹簧弹出后通过光电门A,继续运动一段距离停止在B点 测出挡光片的宽度d,滑块通过光电门的时间△t,则滑块通过A点的速度v=____________;再用刻度尺测出AB之间的距离L。若重力加速度为g,则滑块与木板间动摩擦因数________________。(用d、△t、L、g表示)
(2)将木板换成光滑水平导轨 其它装置不变,来研究弹簧弹性势能与压缩量的关系。用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块通过光电门的时间△t,算出滑块通过光电门的速度v。重复以上操作,得到v与x的关系如图乙所示,由图可知,v与x成_________关系。由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的__________________成正比。
如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:
①如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d =mm。
②小球经过光电门B时的速度表达式为。
③多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:时,可判断小球下落过程中机械能守恒。
④实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则将(选填“增加”、“减小”或“不变”)。
现要测定一段粗细均匀、电阻约为60Ω的合金丝的电阻率,若已测得其长度,要尽量精确的测量其电阻值R,器材有:
电池组(电动势3.0V,内阻约1Ω);
电流表(量程0~100mA,内阻约0.5Ω);
电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ);
滑动变阻器R1(0~10Ω,允许最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(0~500Ω,允许最大电流0.5 A);
电键一个、导线若干。
①以上器材中,所用的滑动变阻器应选_______。(填“R1”或“R2”)
②用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图甲所示,读数为mm。
③如图乙所示是测量合金丝电阻的电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应移到。 (填“最左端”或“最右端”)
④闭合开关后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一 端,电压表示数变化明显,但电流表示数始终几乎为零,由此可以推断:电路中(填“1、2、3”或“4、5、6”或“6、7、8”)之间出现了。(填“短路”或“断路”)
⑤在电路故障被排除后,为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应改进的是。(填选项前的字母)
A.电流表连接方式改为内接法
B.滑动变阻器连接方式改为限流式