现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。动能的增加量可表示为_________。若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为
= ________。
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
S(m) |
0.600 |
0.800 |
1.000 |
1.200 |
1.400 |
t(ms) |
8.22 |
7.17 |
6.44 |
5.85 |
5.43 |
1/t2(104s-2) |
1.48 |
1.95 |
2.41 |
2.92 |
3.39 |
以s为横坐标,为纵坐标,请你在图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=__________
(保留3位有效数字)。
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率
,将k和
进行比较,若其差值在实验误差允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律。
测绘小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
小灯泡L:规格“4.0V,2.2W”;
电流表:量程3A,内阻约为
;
电流表:量程0.6A,内阻
;
电压表V:量程3V,内阻;
定值电阻:阻值为
;
滑动变阻器R:阻值范围0~10;
学生电源E:电动势6V,内阻不计;
开关S及导线若干。
(1)电流表应选______
(2)在方框中画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。
某同学用如图所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验,
(1)有下列实验步骤:
①用图钉把白纸订在竖直木板上;
②把斜槽固定在紧靠木板的左上角,且使其末端切线水平;
③记下小球飞出时初始位置O,并凭眼观测过O画水平线作为x轴;
④把水平木条靠在竖直木板上,让小球从斜槽适当的位置由静止滚下,观察小球在木条上的落点,并在白纸上标出相应的点,得到小球运动过程中的一个位置;
⑤把水平木条向下移动,重复④的操作,让小球从斜槽上相同位置由静止滚下,得到小球运动过程中的多个位置;
⑥从木板上取下白纸:
上述①到⑥的步骤中,有错误的是步骤_______________,
应改为________________________________________________。
(2)根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标(x,y),画出图像如图所示,图线是一条过原点的直线,说明小球运动的轨迹形状是_______;设该直线的斜率为
,重力加速度为
,则小铁块从轨道末端飞出的速度
_______。
用游标为10分度的卡尺测量某圆柱的直径,由于长期使用,测量爪磨损严重,当左、右外测量爪合在一起时,游标尺的零线与主尺的零线不重合,出现如图(a)所示的情况,测量圆柱的直径时的示数如图(b)所示。图(b)所示读数为_____mm,所测圆柱的直径为_____mm
一个电流表的满刻度电流值Ig= 0.6A,面板如图所示,指针现在的电流示数是______A。如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω,要把这个电流表的量程扩大成 3A,那么应该在Rg上______联一个电阻Rs,Rs的大小应是______Ω;改装后,测某一电流,指针仍指到图中所示位置,则该电流是______A。
在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计)。其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
⑴、在实验中,某同学第一步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条,使结点达到某一位置O,并记下O点位置;第二步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条,使结点达到同一位置O点。第一步中还必须记录的是()
A、两细绳的长度和两细绳的方向
B、两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数
C、橡皮条伸长的长度和两细绳的方向
D、两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度
⑵、在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果_________(填“会”或“不会”)发生变化.
⑶、本实验采用的科学方法是()
A.理想实验法 B.控制变量法
C.建立物理模型法 D.等效替代法