伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验时,让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。改变滑块起始位置的高度,重复以上操作。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量 ▲ 的。
上表是该小组测得的有关数据,其中S为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据 ▲ ,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于 ▲ 等.(只要求写出一种)
一同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。该弧形轨道的末端水平,离地面的高度为H。现将一钢球从轨道的某一高度h处由静止释放,钢球的平均落点距离轨道末端的水平距离为x。
(1)若实验所测得的数据在误差范围内 满足=__________(用H、h表示),
则说明钢球从释放到落地的过程中机械能守恒。
(2)实际上轨道是不光滑的,钢球下滑过程需要克服摩擦力做功,已知测得钢球的质量为m,则钢球在下滑过程中克服摩擦力做功大小为___________。(不计空气阻力)
⑴实验小组利用光电计时器验证物块沿斜面下滑过程中机械能守恒,装置如图甲.让小物块从斜面顶端滑下,若测得小物块通过A、B光电门时的速度为v1和v2,AB之间的距离为L,斜面的倾角为α,重力加速度为g.
①图乙表示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度l,由此读出l=________mm.
②若实验数据满足关系式则验证了物块沿斜面下滑过程机械能守恒.
③本实验的误差主要来源于斜面对物块的而造成物块机械能的损失.
⑵(12分) 如图甲是某电器元件的伏安特性曲线,有实验小组想用伏安法验证该伏安特性曲线,已有符合实验要求的电压表V(内阻约为10kΩ);滑动变阻器R;直流电源E(电动势6V,内阻不计);开关S和导线若干,另有电流表A1(量程0~50mA,内阻约为50Ω)、电流表A2(量程0~300mA,内阻约为10Ω)可供选择.
①从图像可判断该元件的电阻随温度的增大而.
②电流表应选用(填A1或 A2).
③图乙实物图中,已正确连接部分电路,请完成余下电路的连接.
④请完成主要实验的步骤:
A、连接好实验电路,把变阻器的滑动片调到(A或B端);
B、闭合开关,,使通过元件的电流从小到大变化,读出数据.
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U—I直线.回答下列问题:
(1)根据两位同学描绘的直线,可知图线(填“甲”或“乙”)是根据电压表V1和电流表A的数据所描绘的.
(2)图象中两直线的交点表示()
A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端 |
B.在本电路中该电源的输出功率最大 |
C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5W |
D.在本电路中该电源的效率达到最大值 |
(3)根据图(b),可以求出定值电阻R0=Ω,电源电动势E=V,内电阻r=Ω.
我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件.
⑴接好电路,合上开关瞬间,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);
⑵电路稳定后,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);
⑶根据以上实验可得:产生感应电流的条件.
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图).
(1)该单摆在摆动过程中的周期为.
(2)从图可知,摆球的直径为mm.
(3)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的.
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 |
B.把n次摆动的时间误记为(n + 1)次摆动的时间 |
C.以摆线长作为摆长来计算 |
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算 |