某实验小组用图1所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”,实验中,让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过对打下的点进行测量和研究,即可达到实验目的
(1)图2是实验中打下的一条纸带,O点是重物开始下落时打下的起点,该小组在纸带上选取A、B、C、D、E、F、G七个计数点,每两个计数点间还有一个计时点(图中未画出),各计数点与起点O的距离如图所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,分别计算B、C、D、E、F五个计数点与O点的速度平方差,请将D点的计算结果填入下表:(保留3位有效数字)
计数点 |
B |
C |
D |
E |
F |
速度平方差△v2/(m·s-1)2 |
1.38 |
2.45 |
|
5.52 |
7.50 |
(2)以△v2为纵轴,以各计数点到O点的距离h为横轴,在坐标系中作出△v2—h图象.
(3)若不考虑误差,认为动能的变化量等于重力做的功,利用作出的图线的斜率,可求得当地的重力加速度g′= .(保留3位有效数字)
(4)重锤下落过程中一定受到阻力的作用,若已知当地的重力加速度为g,用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小,还需测量的物理量是 .(用文字和符号表示)
(5)用测得量和已知量表示F大小的表达式为:F= .(用符号表示)
气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图实-11-6所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
(1)实验中还应测量的物理量及其符号是_______________________________________.
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有___________________ (至 少答出两点).
如图实-11-5所示是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱.实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高.将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上.释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞.碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外:
(1)还需要测量的量是______________、________________和________________.
(2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为________________________.(忽略小球的大小)
某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩
了的轻质弹簧,如图实-11-4所示,将这一系统置于光滑
的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要
的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.
(1)该同学还必须有的器材是________________.
(2)需要直接测量的数据是___________________________
________________________________________________________________________.
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是_______________________________________.
(7分) (1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图7甲、乙所示.测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”).
(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图8甲所示.光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为________.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”),图乙中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”).
(8分)机械横波某时刻的波形图如图6所示,波沿x轴正方向传播,质点p的坐标x=0.32 m.从此时刻开始计时.
(1)若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图,求波速.
(2)若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移,求波速.
(3)若p点经0.4 s到达平衡位置,求波速.