伽利略在研究力与运动关系时,设计了如图所示的理想实验。下列为相关实验内容:
①减小斜面2的倾角,小球沿斜面1滚下,如果没有摩擦,小球在斜面2上仍能达到释放时的高度。
②将斜面1与斜面2对接,让一个静止的小球沿斜面1滚下,小球将滚上斜面2。
③如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度。
④继续减小斜面2的倾角,直至使它成为水平,小球沿斜面1滚下,如果没有摩擦,小球将沿水平面做匀速运动。
请根据伽利略的设计思想进行排序______(填写相应序号)。伽利略的理想实验把可靠的事实和逻辑推理结合起来,揭示了力是______(选填“改变”、“维持”)物体运动状态的原因。
利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方
案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO/=h(h>L)。
⑴电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:________ ____。
⑵将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O/C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=________。
⑶在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q,小球落点与O/点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosq为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当q=23°时,s为________m;若悬线长L=1.0 m,悬点到木板间的距离OO/为________m。(cos230=0.92)
⑴在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________________.
A.坐标纸 B.秒表 C.重垂线
D.天平 E.弹簧秤 F.游标卡尺
(2)实验中,下列说法正确的是_______________
A.斜槽轨道必须光滑
B.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
如图,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落,A、B同时开始运动。这个实验研究的是平抛运动__________方向的分运动。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的点,对纸带上的痕迹进行测量就可以验证机械能守恒定律。
(1)如图所示,选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,其余如图,使用电源的频率为f,则打C点的重锺的速度为_________________,打点计时器在打C点时重锤的动能为__________________,打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为__________________。
(2)实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用,若已知当地重力加速度的值为g,用(1)小题给出已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为______________________。
如图所示的实验装置,光滑斜面上高为h的A处有一个小球自静止起滚下,抵达水平面时,立即遇到一系列条形布帘B的阻挡,经过一定的位移x后停下。实验时,先保持高度h不变,采用大小相同质量不同的球做实验,得到数据如表1所示;再改变高度h,用同一个小球做实验得到数据如表2所示。(g=10m/s2)
(1)在答题纸上画出m—x与h—x的关系图
(2)若小球质量为0.20kg,由此算出对应的h=。