如图所示,将轻弹簧放在光滑的水平轨道上,一端与轨道的A端固定在一起,另一端正好在轨道的B端处,轨道固定在水平桌面的边缘上,桌边悬一重锤。利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系。
(1)为完成实验,还需下列哪些器材?答: 。(只填序号)
A.秒 | B.刻度尺 | C.白纸 | D.复写纸E.小球 |
(2)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表,则得到的实验结论是 弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比 。
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
x/cm |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
s/cm |
10.20 |
15.14 |
20.10 |
25.30 |
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为打点计时器打出的第一个点,点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度为。那么
(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连;
(2)根据下图上所得的数据,应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律;
(3)从O点到所取点,重物重力势能减少量ΔEp=________J,动能增加量ΔEk=________J(结果取3位有效数字).
I.教师为每位同学准备了铁架台、铁夹、电键、复写纸、纸带、刻度尺、电磁打点计时器、密度不同的重物和导线若干。为了完成 “验证机械能守恒定律”的实验,你还必须领取1,正确安装实验装置后,在释放纸带之前,应把重物提高到2的地方。某同学选用不同的器材,在实验中分别得到了甲、乙两条打上点的纸带,第一个打点均为,在甲纸带上任选6个连续的打点
,它们到
的距离分别为19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm;同样在乙纸带上任选6个连续的打点
,它们到
的距离分别为16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36
.10cm。
根据甲纸带的数据可知,的重物由
点运动到
点重力势能的减少量等于
3,动能的增加量等于4(当地的重力加速度取)。分析这位同学的两组实验数据,指出哪组不符合实验要求,并说明原因。
II.现有如下所示的实验器材(示意图),要完成伏安法“测定干电池的电动势和内阻”实验
(1)请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接。
(2)若测得的实验数据如下表,请用作图法求出干电池的电动势和内阻。
电压(U / V) |
1.48 |
1.44 |
1.38 |
1.30 |
1.20 |
1.08 |
电流(I /A) |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.25 |
0.35 |
0.50 |
(3)若上图中所给的电流表已被损坏,用剩余器材能否测定干电池的电动势和内阻?如能的话,请选定器材并给出电路图。
A用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,打点计时器的打点周期为,重锤的质量为
,重力加速度为
。
①完成下面部分实验步骤的有关内容
A.按图示的装置安装器件 |
B.将打点计时器接到(填“直流”或“交流”) 电源上。 |
C.先,再,让重锤拖着纸带从高处自由下落。 |
D.…… |
②如图是实验打出的纸带,是速度为零的点,
、
、
为从合适位置选取的三个连续点 (其他点未画出)
,量得此三点与
点的距离分别为
、
、
取图18中
和(填“
”、“
”或“
”) 点来验证机械能守恒定律比较简捷方便,打点计时器打下该点时重锤的动能
。(用已知的符号表示)
B如图所示,用一小钢球及下述装置测定弹簧被压缩时的弹性势能:光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,该轻杆摆到某处就能停在该处,作为指示钢球位置的标杆.
(1)还需要的器材是 、 .
(2)该实验是间接测量弹簧的弹性势能,实际上是把对弹性势能的测量转化为对
的测量,进而转化为对 和 的直接测量。
某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度.
对实验装置及其操作的要求,下列说法正确的是_________(填写字母序号).
A.电火花计时器应接在直流电源上 |
B.电火花计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 |
C.重物最好选用密度较小的材料,如泡沫塑料 |
D.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 |
E.操作时,应先放开纸带后接通电源
F.为了减小误差,应重复多次实验,在打出的纸带中挑选一条最清晰的.
G.为了便于测量,一定要找到打点计时器打下的第一个点,并选取其以后各连续的点作为计数点.
下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带.把开头几个模糊不清的点去掉,以较清晰的某一个点作为计数点1,随后连续的几个点依次标记为点2、3、4.测量出各点间的距离已标在纸带上,己知打点计时器的打点周期为0.02s.打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为___________m/s,物体做自由落体运动的加速度的值约为 ___________m/s2.
(1) 利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L)。
①电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________。
②将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=________。
③在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosq为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当q=60°时,s为 ___________m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离OO′=h=___________m。
(2) 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.6kg
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器。
上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图所示:
请你分析纸带数据,回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定,结果保留一位小数):
①该电动小车的最大速度为__________m/s。
②车所受阻力为_____________N。
③该电动小车的额定功率为_____________W。