如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,BO与竖直线的夹角为45°;在圆管的末端C连接一光滑水平面,水平面上一质量为M=1.5kg的木块与一轻质弹簧拴接,轻弹簧的另一端固定于竖直墙壁上。现有一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始即受到始终竖直向上的恒力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失。小球过后与木块发生完全非弹性碰撞(g=10m/s2)。求:
小球在A点水平抛出的初速度v0;
小球在圆管运动中对圆管的压力N;
弹簧的最大弹性势能EP。
在“测定金属的电阻率”实验中,需要测量金属丝的长度和直径.现用最小分度为1mm的米尺测量金属丝长度,图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置,测得的金属丝长度为mm。在测量金属丝直径时,如果受条件限制,身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径?请简述测量方法:
在“用单摆测定重力加速度”的实验中①测摆长时,若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为;②测周期时,当摆球经过位置时开始计时并计数1次,测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为。
此外,请你从下列器材中选用所需器材,再设计一个实验,粗略测出重力加速度g,并参照示例填写下表(示例的方法不能再用)
A.天平;B.刻度尺;C.弹簧秤;D.电磁打点计时器;E.带夹子的重锤;
F.纸带;G.导线若干;H.铁架台;I.低压交流电源;J.低压直流电源;
G.小车;K.螺旋测微器;M.斜面(高度可调,粗糙程度均匀)
所选器材 (只填器材序号) |
简述实验方法 (不要求写出具体步骤) |
|
示例 |
B、D、E、F、G、H、I |
安装仪器,接通电源,让纸带随重锤竖直下落。 用刻度尺测出所需数据,处理数据,得出结果 |
实验 设计 |
(
在"用单摆测重力加速度"的实验中,
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为
的金属小球,上端固定在铁架台上
b.用米尺量得细线长度
c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d.用秒表记录小球完成
次全振动的总时间t,得到周期
e.用公式
计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比(选填"偏大"、"相同"或"偏小")。
(2)已知单摆在任意摆角
时的周期公式可近似为
,式中
为摆角趋近于0°时的周期,
为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横轴表示。
为了测定光在透明的有机玻璃中的传播速度,实验室中可提供的器材有:矩形有机玻璃砖(长约40 cm)、秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、白纸、大头针若干等.已知真空中的光速是c=3.00×108 m/s.
(1)请从上述器材中选出必需的器材来测量光速;
(2)说明测量光速的方法和要测量的量,并给出计算光速的公式.
某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合.在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2.在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上.移去圆形玻璃和大头针后,在图13-1-24中画出:
图13-1-24
(1)沿P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向;
(2)光线在玻璃内的传播方向;
(3)过光线的入射点作法线,标出入射角θ1和折射角θ2;
(4)写出计算玻璃折射率的公式.