(1)如图甲所示,螺旋测微器读数是 mm;如图乙所示,游标卡尺读数是 cm.
(2)为验证小球在自由下落过程中机械能守恒,某实验小组进行了如下操作:
如图丙所示,竖直固定一刻度尺,小球最初停在O点,球底端和刻度尺“0”刻度线在同一水平线上.小球由静止开始下落,用频闪相机使底片每三十分之一秒曝光一次,得到小球运动的照片.选取OA过程验证小球机械能守恒.
小球运动经过A点时速度大小vA= m/s (结果保留两位有效数字) .
下列操作中合理的是 .
A.相同大小的橡胶球和铁球中,应选用铁球 |
B.A点的位置应离O点距离适当大些 |
C.小球的位置和下落的高度都必须以小球球心位置确定 |
D.验证机械能守恒就是比较小球O到A过程重力势能的减小和在A点动能是否相等,因此一定要测量小球的质量 |
某同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的动能与哪些因素有关。他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系。砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为10/π牛(不计转轴与砂轮的摩擦),分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同的角速度旋转进行实验,得到数据如下表所示:
(1)由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为(比例系数用k表示)。
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是。
半径r/cm |
质量m/kg |
角速度ω(rad/s) |
圈数 |
转动动能Ek/J |
4 |
1 |
2 |
8 |
6.4 |
4 |
1 |
3 |
18 |
14.4 |
4 |
1 |
4 |
32 |
25.6 |
4 |
2 |
2 |
16 |
12.8 |
4 |
3 |
2 |
24 |
19.2 |
4 |
4 |
2 |
32 |
25.6 |
8 |
1 |
2 |
16 |
25.6 |
12 |
1 |
2 |
24 |
57.6 |
16 |
1 |
2 |
32 |
102.4 |
某同学研究小球摆动过程中机械能守恒,他用的DIS的装置如图(a)所示,在实验中,选择以图像方式显示实验的结果,所显示的DIS图像如图(b)所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。
(1)图(b)的图像中,表示小球的动能Ek随小球距D点的高度h变化关系的图线是()。
(2)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论__________ __________________。
如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
①关于本实验下列说法正确的是:
A.入射小球的质量应比被碰小球质量大
B.小球与斜槽间的摩擦对实验没有影响
C.入射球必须从同一高度释放
D. 斜槽一定要固定好,末端切线不需要调节水平
②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.
然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复.
接下来要完成的必要步骤是______.(填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________________________(用②中测量的量表示);
④经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离分别为35.20cm、44.80cm、55.68cm如图所示.
实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为________.
⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为 ________ cm.
在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,让质量为m1的小球从斜槽轨道上某处自由滚下,与静止在轨道末端的质量为m2的小球发生对心碰撞(如图所示),则
(1)两小球质量及大小关系应满足;
A、m1= m2 B、m1> m2
C、m1< m2 D、大小相等
(2)实验中必须测量的物理量是;
A、小球的质量m1和m2B、桌面离地面的高度H
C、小球m1的初始高度h D、小球m1单独落下的水平距离OB
E、小球m1和m2碰后的水平距离OA、OC
(3)本实验我们要验证等式:是否成立。〔用(2)中的字母表示〕
用油膜法估测分子的大小,方法及步骤如下:
①向体积V油=6mL油酸中加酒精,直至总量达到V总=104mL。
②向注射器吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=50滴时,测得其体积恰好是V0=1mL。
③先往边长30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水, 然后将痱子粉均匀地撒在水面上。
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状。随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则:
(1)这种估测方法是将每个分子视为模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为油膜,这层油膜的厚度可视为油分子的。
(2)油酸膜的面积是______m2(结果保留两位有效数字)
(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是__________m(结果保留两位有效数字)