橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。理论和实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是( )
A.N | B.m | C.N/m | D.Pa |
(2)有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图(a)所示的实验装置,可以测量出
它的杨氏模量Y的值.首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L="20.00" cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a和b应分别为__________________、_____________。
(3)用如图(a)所示的装置就可以测量出这种橡皮筋的Y值,表中为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,已在图(b)中作出F-x的图象。
拉力F(N) |
5.0 |
10.0 |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
伸长量x(cm) |
1.60 |
3.20 |
4.80 |
6.40 |
8.00 |
由以上实验可求出该橡皮筋的Y值为_____________________(保留一位有效数字)
现利用如图所示装置验证机械能守恒定律.图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为30°,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2 s、2.00×10-2 s.已知滑块质量为2.00 kg,滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm,光电门1和2之间的距离为0.54 m,g=9.80 m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度.
(1)滑块经过光电门1时的速度v1=________m/s,通过光电门2时的速度v2=________m/s;
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为________J,重力势能的减少量为________J.
在验证机械能守恒定律的实验中:
(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号为__________.
A.打点计时器(包括纸带); | B.重物; | C.天平; | D.毫米刻度尺;E.秒表;F.运动小车. |
(2)打点计时器的安装放置要求为__________;开始打点计时的时候,应先__________,然后__________.
(3)实验中产生系统误差的原因主要是__________,使重物获得的动能__________重物减少的重力势能.为减小误差,悬挂在纸带下的重物应选择__________.
(4)如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的-h图线是__________,该线的斜率等于__________.
在验证“机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查得当地重力加速度g=9.8 m/s2.某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点,则重物由O点运动到B点时,(重物质量为m)求:
(1)重力势能减少量为多少?
(2)动能增加量为多少?
(3)根据数据得出什么结论?产生误差的原因是什么?
某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤:
A.用天平称出重物的质量 |
B.把纸带固定到重物上,并把纸带穿过打点计时器,提到一定高度 |
C.拆掉导线,整理仪器 |
D.断开电源,调整纸带,重做两次 |
E.用秒表测出重物下落的时间
F.用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离,记录数据,并计算出结果,得到结论
G.把打点计时器接到低压交流电源上
H.接通电源,释放纸带
I.把打点计时器接到低压直流电源上
J.把打点计时器固定到桌边的铁架台上
上述实验步骤中错误的是________,可有可无的是________,其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列是________.(均只需填步骤的代号)
在“验证机械能守恒定律”的实验中,选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50 Hz交变电流,用毫米刻度尺测得OA=11.13 cm,OB=17.69 cm,OC=25.9 cm.
(1)这三个数据中,不符合有效数字要求的是________,应该写成________cm.
(2)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重物的质量为m kg.根据以上数据可知,当打点计时器打到B点时,重物的重力势能比开始下落时减少了________J,这时它的动能为________J.(g取9.80 m/s2)