在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,如图所示。其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm。当地重力加速度g=9.8m/s2。本实验所用电源的频率f=50Hz。(结果保留三位有数数字)
(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB= m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD= m/s。
(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量△Ep= J重锤动能增加量△Ek= J。
(3)在误差允许范围内,通过比较 就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了。
在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:)
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是__________
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知重锤质量为,当地的重力加速度
,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为_________J,而动能的增加量为_________J(均保留3位有效数字)
(3)这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量__________(“大于”、“等于”、“小于”)动能的增加量,原因是___________________。
如图甲所示,用包有白纸的总质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器。烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号,如图乙所示。设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm,由此可验证机械能守恒定律。已知电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样。
根据以上内容回答下列问题。
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s,乙图中圆柱棒的________端是悬挂端。(填“左”或“右”)
(2)根据图乙所给的数据可知,在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内,棒的动能的增加量为________J,重力势能的减少量为________J。(g=,结果均保留三位有效数字)
如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触______侧极板(选填左或右)使电容器带电。
①将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变);
②两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变)。
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中不正确的有______________
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况 |
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 |
C.静电计可以用电压表替代 |
D.静电计可以用电流表替代 |
某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
如果用S1、S2、 S3、S4、S5、S6 来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算:
该匀变速直线运动的加速度的表达式为a
=______________。其大小为a=_____m/s2与纸带上D点相对应的瞬时速度v=______
___ m/s。(答案均要求保留3位有效数字)
在"验证机械能守恒定律"的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50HZ。查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2。测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据,可知:重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于__ _J,动能的增加量等于___ _J (取3位有效数字)。