现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
① 小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间
② 用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度____________。
③ 用米尺测量A1相对于A2的高h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=________。
④改变_________________仍从A1释放到A2,重复上述测量。
⑤ 以h为横坐标,为纵坐标,根据实验数据作用作图。如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和。
A.电源 B.秒表 C.小桶 D.沙子
(2)木板倾斜的目的是为了。
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是()
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)
①A—D②C—H③E—H④G—K
(5)下面是本实验的数据记录表,
橡皮筋做功 |
10个间隔距离x(m) |
10个间隔时间T(s) |
小车获得速度vn(m/s) |
小车速度的平方vn2(m/s)2 |
|
1 |
W |
0.2880 |
0.2 |
1.44 |
2.07 |
2 |
2W |
0.4176 |
0.2 |
2.09 |
4.36 |
3 |
3W |
0.4896 |
0.2 |
2.45 |
5.99 |
4 |
4W |
0.5904 |
0.2 |
2.95 |
8.71 |
5 |
5W |
0.6480 |
0.2 |
3.24 |
10.50 |
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn。请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性。
(10分) 在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d = 0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L = 700mm.然后,接通电源使光源正常工作.
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1 = 1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2=mm;
(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离=mm;这种色光的波长
=nm.
(5 分) 在测定玻璃砖折射率的实验中,某同学只插了三根大头针,但记录了玻璃砖的界面MN和PQ,MN平行于PQ,请在图上完成光路图.若测得P1到PQ上入射点的距离为10cm,P1到PQ面上过入射点的法线的距离为cm,玻璃砖的厚度为4
cm,在PQ上的入射点与MN上的出射点距离为8cm,则该玻璃璃砖的折射率为.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为1kg的重锤自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源频率为50Hz。如图所示,纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点,选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.80 m/s2 ,则
(1)打点计时器记录B点时,重锤速度vB=_______ m/s,重锤动能EKB=__________J.
(2)从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为J.
(19分)(1)为了测定一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因是_________________;改进的办法是_________________________;改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出图像如图乙所示,由图像可知,这个电池的电动势E = ____________V,内电阻r = ____________.
(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是和.
测量记录表:
代表符号 |
L0 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
刻度数值/cm |
1.70 |
3.40 |
5.10 |
6.85 |
8.60 |
10.3 |
12.1 |
13.95 |
②为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:cm,
cm,
cm
请你给出第四个差值:d4 ==cm.
③根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L=,代入数据解得△L=cm.
④计算弹簧的劲度系数k=N/m.(g取9.8 m/s2,此空保留两位有效数字)