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。质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。(g取9.8m/s2)
(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”上; |
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带; |
D.测量纸带上某些点间的距离; |
E.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。
将其中操作不当的步骤对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因。
① ②
(2)实验中得到如图所示的纸带,根据纸带可得重锤从B点到D点重力势能的减少量等于 _,动能的增加量等于__________。(结果保留三位有效数)(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_ __。
在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与的图象.
(3)如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是.
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:。
(5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=。(结果保留三位有效数字)
将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为N和N(只需读到0.1 N).
(2)在方格纸(见上图)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
用伏安法测一节干电池的电动势ε和内电阻r,所给的器材有:
A.电压表V:0—3—15V; |
B.电流表A:0—0.6—3A; |
C.变阻器R1(总电阻20Ω); |
D.变阻器R2(总电阻100Ω);以及电键S和导线若干. |
(1)请在虚线框内画出实验电路图(标明变阻器规格).
(2)如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点,请你完成图线,并由图线求出ε=________V,r=________Ω.
(3)若只选用两组数据,用闭合电路欧姆定律算出ε、r,有可能误差较大.若选用第
________和第________组数据误差最大.
电流-电压两用电表的电路如图(a)所示.已知图中S是双刀双掷电键, 其外形见图(b),a、b、c、d、e、f为接线柱.双刀双掷电键的触刀掷向a、b时,e与a接通,
f与b接通;掷向c、d时,e与c接通,f与d接通.灵敏电流计G的量程是0.001A,
内阻是100Ω;电阻R1的阻值为9900Ω,R2的阻值是1.01Ω.那么:
(1)触刀掷向a、b时,此两用表是表,量程为。
(2)触刀掷向c,d时,此两用表是表,量程是。
在验证牛顿第二定律的实验中,某同学用控制变量法分别研究小车的加速度a与小车所受的合外力F的关系,及小车的加速度a与小车质量m的关系,并作出a—F图线和a—图线分别如图甲、乙所示,由图可得出的结论是:加速度a跟合外力F成___________比,跟质量m成____________比。