利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧贴近,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图甲),使弹簧处于自然状态时,滑块向左压缩弹簧一段距离,然后静止释放,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间,可计算出滑块离开弹簧后的速度大小.实验步骤如下:
① 用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
② 在气垫导轨上通过滑块将弹簧压缩x1,滑块静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t1;
③ 利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v和动能mv2;
④ 增大弹簧压缩量为x2、x3、…重复实验步骤②③,记录并计算相应的滑块动能mv2,如下表所示:
弹簧压缩量x(cm) |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
x2 |
0.25 |
1.00 |
2.25 |
4.00 |
6.25 |
9.00 |
动能mv2 |
0.49m |
1.95m |
4.40m[ |
7.82m |
12.22m |
17.60m |
(1) 测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图乙所示,读得d=________cm;
(2) 在下面两坐标系中分别作出mv2x和mv2x2图象;
(3) 由机械能守恒定律,Ep=mv2,根据图象得出结论是________________________________________________________________________.
(1)某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中先测得摆线长为97.44cm,球直径由如图游标卡尺测得.然后用秒表记录了单摆50次全振动所用的时间如图所示.则小球直径为________cm,该摆摆长为________ cm,秒表所示读数为________s.
(2)有两位同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,通过计算机绘制了T2-L图象,如图甲中A、B所示.那么去北大的同学所测实验结果对应的图线应是________(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比La/Lb=________.
为了验证“机械能守恒定律”,我们提供了如图所示的实验装置.
(1)实验中,需要测量的物理量有:___________________________________
(请在空格处填写物理量的名称和对应符号.)
(2)由此可表示小球经过光电门的速度为_______.(用相关物理符号表示)
(3) 多次实验并将数据在坐标系中描点连线,若
图线满足条件_______________________________时,可判断小球在下落过程中机械能守恒。
(4) 这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_____________动能的增加量,原因是_________________________________________________
右图所示为用插针法测定玻璃的折射率的纪录白纸,P1、P2、P3、P4是四颗大头针所在的位置,aa’、bb’是玻璃砖的两条边界:
(1)画出完整的光路图。
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是入射角α和折射角β,在图上标出它们。
(3)计算折射率的公式是n = ____________。
在“利用单摆测定重力加速度”的实验中,只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2-l图象,就可以求出当地的重力加速度。某同学根据实验数据作出的图象如图甲所示。
(1)由图象求出的重力加速度g = ____________m/s2。(取π2=9.87)
(2)理论上T2-l图象应是一条过坐标原点的直线,造成图象不过坐标点的原因可能是_________。
A.以摆线长代替摆长(漏了小球半径)
B.以摆线长+小球直径代替摆长(多加了小球半径)
(3)用游标为50分度的游标卡尺测小球的直径时应选择测脚__________(填图中的A或B);
(4)游标卡尺示数如图乙所示,由图读出小球的直径为 _____________mm。
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具(弹簧秤、秒表、刻度尺)。
(1)物体与桌面间没有摩擦力,原因是;
(2)实验时需要测量的物理量是;
(3)待测质量的表达式为m=。