用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是 否等于增加的动能。
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内。
答: ______ 。
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图6所示。根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为
,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=_________________。
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是___________。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F= 。
在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,请回答下列问题。
①现巳提供了以下器材:铁架、夹子、毫米刻度尺、游标卡尺、细线。为了完成实验,还必须从下图(一)中挑选出一些实验器材,其名称是(漏选或多选得零分).
②甲、乙两组同学将单摆按如图(二)所示的方式悬挂,你觉得比较合理的是(填“甲”或 “乙”)。
③正确挂起单摆后,将摆球从平衡位置拉开一个小角度静止释放,使摆球在竖直平面内稳定摆动,当摆球经过(填“平衡位置”、或“最大位移处”或“任意位置”)时开始计时,并记数为“1”,当摆球第49次经过此位置停止计时。读出这段时间为t,则单摆的周期T= .
④实验小组又利用单摆周期公式来测量当地的重力加速度g。为使测量结果更准确,利用多组数据求平均值的办法来测定g值。小组成员设计了如下的记录表格,你认为表(填“A”或“B”〉设计得比较合理。
有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60cm,电阻大约为6,横截面如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图乙所示,金属管线的外径为mm;
(2)现有如下器材
A.电流表(量程0.6A,内阻约为0.1)
B.电流表(量程3A,内阻约为0.03)
C.电压表(量程3V,内阻约为3)
D.滑动变阻器(1000,0.3A)
E.滑动变阻器(15,3A)
F.蓄电池(6V,内阻很小)
G.开关,带夹子的导线若干
实验采用限流式接法,请将图丙所示的实际测量电路补充完整。电路中的电流表应选,滑动变阻器应选。(只填代号字母)
(3)已知金属管线样品材料的电阻率为,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S,在前面实验的基础上,还需要精确测量的物理量是(所测物理量用字母表示并用文字说明)。计算中空部分截面积的表达式为S=。
某同学要测量一圆柱体导体材料的电阻率,部分实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示,可知其直径为______mm;
(2)使用多用电表粗略测量出此圆柱体的阻值时,选择开关位置时×1档位时,操作步骤正确,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为_____Ω;
(3)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A(量程为300mA,内阻为2Ω)电流表
(量程为150mA,内阻约为10Ω)
电压表(量程1V,内阻为1000Ω)电压表
(量程15V,内阻为3000Ω)
定值电阻(阻值为1000Ω)滑动变阻器
(最大阻值5Ω)
电源(电动势约为4
,内阻约为1Ω) 开关、导线若干.
现设计实验电路图所示,其中虚线框内为测量电路(未画出)
①为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选_______(“填
或
”),电流表应选_______(填“
或
”)
②实验测得,电压表示数为,电流表示数为
,则待测阻值的阻值
___________.
如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)关于这一实验,下列说法正确的是()
A.重锤的质量不必测量
B.打点计时器应接低压直流电
C.应先接通电源打点,后释放纸带
D.需使用秒表测出重物下落的时间
(2)选用实验中得出的一条纸带来验证机械能守恒定律。图中O点为起始点,A,B,C,D,E,F,G为七个相邻的原始点,F点是第个点。设相邻点间的时间间隔为
,下列表达式可以用本实验中计算F点速度
的是()
A. B.
C. D.
用如图实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒。m 2从高处由静止开始下落,m 1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。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m 1=" 50g" 、m 2 ="150g" ,则(计算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在记数点0~5过程中系统动能的增量△Ek=J.为了简化计算,设g =10m/s2,则系统势能的减少量△EP =J;
③在本实验中,若某同学作出了图像,如下图,h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g = m/s2。