为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:
A 铁架台 B 打点计时器 C 复写纸 D 纸带 E 低压交流电源
F 天平 G 秒表 H 导线 I 电键 K 毫米刻度尺
(1)上述器材不必要的是 (只填字母代号),缺少的器材是 .
(2)实验中下列物理量中需要直接测量的量有 .
A.重锤质量 B.重力加速度
C.重锤下落的高度 D.与下落高度相对应的重锤瞬时速度
(3)质量的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示,O为第一个点,A、B、C为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,取g=9.8m/s2,求:
a.打点计时器打下 计数点B时,物体的速度 m/s(保留两位有效数字);
b.从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减少量△Ep= J,动能的增△Ek= J(保留两位有效数字).
某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50Hz.
(1)实验中木板略微倾斜,这样做__________________;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,……;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸测出.根据第四次的纸带(如图14-1所示)求得小车获得的速度为__________________m/s.
图14-1
(3)若根据多次测量数据画出的W—v草图如图14-2所示,根据图线形状,可知对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是_______________。
图14-2
A.W∝ B.W∝
C.W∝
D.W∝
(4)如果W∝的猜想是正确的,则画出的W一
图象应是_______________________________;
(5)在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是_____________________________________
______________________________________(只要回答出一种原因即可)
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.