如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器.烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号.如图乙所示.设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm,由此可验证机械能守恒定律.已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样.根据以上内容回答下列问题.
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T= s.
(2)根据图乙所给的数据可知:毛笔画下记号“3”时,圆柱棒下落的速度
;画下记号“6”时,圆柱棒下落的速度
;在毛笔画下记号“3到画下记号“6”的这段时间内,棒的动能的增加量为 J,重力势能的减少量为 J.由此可得出的结论是: .(g=
,结果保留三位有效数字)
I.某同学利用如图(a)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,该弹簧的长度x= cm。
Ⅱ.某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材可供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A; |
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约![]() |
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约![]() |
D.电压表V:量程0~15V,内阻约![]() |
E.滑动变阻器R1:最大阻值;
F.滑动变阻器R2:最大阻值; G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是________(填“R1”或“R2”)。
(2)根据所选的器材在题给的方框内画出实验的电路图。
(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L,电阻R的数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
长度L(cm) |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
40.0 |
45.0 |
电阻R(![]() |
1.3 |
2.1 |
3.0 |
4.1 |
5.3 |
6.7 |
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是____________。
某同学用如图(甲)装置做《探究碰撞中的不变量》实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。已知小球a的质量大于小球b的质量。
15.
(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些。
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H;
B.小球a、b的质量ma、mb;
C.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t;
D.记录纸上O点到A、B、C各点的距离、
、
;
E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h;
(2)为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,(乙)图给出了小球a落点的情况,由图(乙)可得距离应为cm。
(3)由实验测得的数据,如果满足等式,那么我们认为在碰撞中系统的动量是不变的。
在“用单分子油膜估测分子大小”实验中
1)某同学操作步骤如下
①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液
②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积
③在蒸发皿中盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明的方格纸测量油膜的面积
改正其中的错误
2)若油酸酒精溶液浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-3mL,其形成的油膜面积为
40cm2,则估测出油酸分子的直径为。
(1)某同学用斜槽做研究平抛物体运动实验,下列操作正确的是()
A.斜槽末端槽口的切线保持水平 |
B.固定后的斜槽要竖直 |
C.使小球多次从斜槽的同一高度由静止释放 |
D.使小球每次从斜槽的不同高度由静止释放 |
(2)该同学在做研究平抛物体运动实验时,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=0.80cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c所示,a点为平抛运动的初始位置,则小球在a点的速度大小是m/s,在b点的速度大小为m/s。(取g=10m/s2)
在“验证机械能守恒定律”实验中,
I. 第一组同学用打点计时器按照图示装置进行实验,则
(1)对于自由下落的重物,下述选择的条件哪种更为有利?()
A. 只要足够重就可以。
B. 只要体积足够小就可以。
C. 既要足够重,又要体积非常小。
D. 因为不需要知道动能和势能的具体数值,不需要测量重物的质量,所以对重物可任意选择。
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,把第一个点记作O,在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能减少量等于J,动能的增加量等于J。(取3位有效数字)
II. 第二组同学利用下图所示的实验装置,验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时,气轨已经调成水平状态。
(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t,则滑块经过光电门时的速度为。
(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示):钩码的质量m、和。
3)本实验通过比较和(用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,从而验证系统的机械能是否守恒。