如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后在竖直方向的分运动是
如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出______________(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为Δt.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为________ (已知重力加速度为g).
(3)引起该实验系统误差的原因有___________________________(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式:__________________________(还要用到M和g).
②a的值会趋于________.
如图甲示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.
(1)实验中还需要的测量工具有:_________________.
(2)如图乙示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是由于 ;弹簧的劲度系数k=______N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取9.8m/s2);
(3)如图丙示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F—L图像.下列正确的是
A.a的原长比b的长 |
B.a的劲度系数比b的大 |
C.a的劲度系数比b的小 |
D.弹力与弹簧长度成正比 |
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示的装置探究物体的加速度与合外力、质量的关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。
(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M >>m,这样做的目的是 ;
(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量_____________,若上述测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a = ;
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象.
组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
M/kg |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
F/N |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
a/m·s-2 |
0.13 |
0.17 |
0.26 |
0.34 |
0.43 |
0.51 |
0.59 |
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是: 。
某同学利用如图(a)所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持__________状态。
(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线,由此图线可得该弹簧的原长x0=_______cm,劲度系数k=_________N/m。
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)所示时,此时弹簧的长度x=________cm。
测定金属电阻率的实验中:
(1)如图(a)为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图,则此金属丝的直径为 mm;(2)如图(b)为用伏安法测金属丝电阻的电路图,其中M为 , N为 ;用以上方法测得的金属丝电阻与其实际值比较是 .(填“偏小”、“偏大”或“准确”)
(3)若金属丝长度为l,直径为d,M表的读数为a,N表的读数为b,则此金属丝的电阻率的表达式为 (用题中所给的字母表示)