用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。(g取9.8m/s2)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件; |
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上; |
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带; |
D.测量纸带上某些点间的距离; |
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
将其中操作不当的步骤对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因。
① ②
(2)实验中得到如图所示的纸带,根据纸带可得重锤从B点到D点重力势能的减少量等于____________J,动能的增加量等于__________J。(结果保留三位有效数)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能
的增加,其原因主要是_ __。
(1)如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图。
①设小球A质量为mA,小球B质量为mB,为保证实验成功,必须保证mAmB。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
②实验中小球的落点情况如图所示: P是不放B球时,将A球从斜槽某一高度静止释放后,A球的落点,M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点, 现已测得O到M、P、N距离分别为 S1、S2、S3,若关系式成立,则验证了A、B相碰动量守恒.
(2)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和
图(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。
②按图(c)链接电路后,实验操作如下:
( a )将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将拨向接点1,闭合
,调节
,使电流表示数为
;
(b)将电阻箱的阻值调至最大;将
拨向接点2;保持
不变,调节
,使电流表示数仍为
,此时
阻值为1280Ω;
③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。
小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)
F.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A
直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)。
I/A |
0 |
0.12 |
0.21 |
0.29 |
0.34 |
0.38 |
0.42 |
0.45 |
0.47 |
0.49 |
0.50 |
U/V |
0 |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
①为提高实验结果的准确程度,电流表选;电压表选;滑动变阻器选。(以上均填写器材代号)
②请在上面的方框中画出实验电路图;
③在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;
④据图(a)中描出的伏安特性曲线可知,该电学元件的电阻随温度而变化的情况为:;
⑤把本题中的电学元件接到图(b)所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时该电学元件的功率是_______W。
在“用单摆测重力加速度”的实验中,小明同学的操作步骤为:
A.取一根细线,下端系着直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上; |
B.用刻度尺量得细线长度l; |
C.在细线偏离竖直方向角度很小时释放小球; |
D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t,得到周期![]() |
E.用公式计算重力加速度
①为减小实验误差,小明同学应在小球经过 (选填“释放位置”或“平衡位置”)时开始计时。
②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”)。
如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为
= ;小球经b点的竖直速度___________;抛出点在a点上方的高度___________。(结果用
、
表示)
在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。
实验简要步骤如下:
A.让小球多次从静止滚下,记下小球落到水平槽的一系列位置; |
B.安装好器材,注意调节斜槽和平板竖直,记下抛出点O和过抛出点O的竖直线; |
C.测出曲线上某点的坐标![]() ![]() ![]() ![]() |
D.取下白纸,以抛出点O为坐标原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹;(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。 |
(2)上述实验步骤的合理顺序是(只排列序号即可)