某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有 、 。(两个)
(2)实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 。
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2)。则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示)。
(4)要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒,如果实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2)。则最终需验证的数学表达式为 (用题中的字母表示)。
在“探究平面镜成像的特点”实验中,小军用玻璃板、两个相同的棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验,实验装置如图所示。实验中选两个相同的棋子是为了比较 。用透明玻璃板代替平面镜,巧妙地解决了 不易确定的问题。
小静在观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,如图甲所示.
小静想:白球碰撞后立即静止,被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗?
通过了解和初步实验,小静发现只有当体积和质量均相同的两球,而且球心在同一直线上相碰时,才可能出现上述现象.为进一步探究,她设计了下述实验方案:
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上,取两个相同的台球A、B,将B球静置于轨道的滴水平部分,A球置于轨道左端斜面上某处,测出该点到水平桌面的高度h1,如图乙所示,释放A球,撞击后,A球静止,B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点,测出该点的高度h2.通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断.
请你作答以下问题:
(1)A球从斜面滑下的过程中, 能转化为动能.
(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 能.
(3)已知重力势能的计算公式为Ep=mgh,动能的计算公式为.若轨道光滑,则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式vA= ;若h2=h1,则说明B球被撞后开始运动的速度vB vA(选填“>”、“=”或“<”).
(4)在实际实验中,测出的h2总小于h1,若导致这一现象的原因是轨道不光滑,那么,在阻力不可避免的情况下,你认为小静的设计是否还有价值?请说出你的理由 .
某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示,实验数据如下表.若不计摩擦,比较1和2两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与 有关;比较1和3两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与 有关.
次数 物理量 |
1 |
2 |
3 |
钩码重G/N |
4 |
4 |
6 |
钩码上升高度h/m |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F/N |
1.8 |
1.4 |
2.4 |
绳端移动距离s/m |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
74% |
57% |
83% |
小强为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图所示的电路图,采用的器材有:电源(电压3V不变)、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干.
(1)连接完电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片p应置于阻值最 端(选填“大”或“小”).
(2)闭合开关,发现电流表指针反向偏转,则说明电流表正、负接线柱 .
(3)故障排除后,小强将5Ω电阻接入电路中,移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V,记录此时电流表示数;用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,移动滑片P,应使电压表示数为 V时再记录此时电流表示数.
(4)他能否用15Ω电阻继续完成实验: (选填“能”或“不能”).理由是: .
小青和小红都想测量某种液体的密度。
(1)小青的方法是:首先将天平放在水平桌面上,并将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧,她应向______(选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线。
收集数据:
①向瓶中倒入适量液体,用天平测出瓶和液体的总质量m1=________g,如图甲所示;
②将瓶中的部分液体倒入量筒中,用天平测出瓶和剩余液体的质量m2,如图乙所示;
③用量筒测出倒入液体的体积V=_________mL,图丙所示。
由以上数据可以得到液体的密度ρ液=__________g/cm3。(写出具体数值)
(2)小红用水、石块(密度大于被测液体密度)、烧杯、弹簧测力计也测到了该液体的密度,如图所示(ρ水为已知):
①用细线系住石块,并挂在弹簧测力计下,测得其重力为G,如图甲所示;
②用弹簧测力计拉住石块使其浸没在水中,测得拉力为F1,如图乙所示;
③用弹簧测力计拉住石块使其_______在待测液体中,测得拉力为F2。
由以上数据可以得出液体密度的表达式ρ液=__________________,石块密度的表达式ρ石=_______________(用本次实验收集到的物理量表达,水的密度用ρ水表达)。
(3)从实验操作的简单、方便这个角度来看_________(选填:“小青”或“小红”)的方法更好。