如图为某研究性学习小组设计的“验证机械能守恒定律”的实验装置.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定.将轻绳拉至水平后由静止释放,在最低点附近放置一组光电门,如图.测出小圆柱运动到最低点时通过光电门的时间 t,再用游标卡尺测出小圆柱的直径d,重力加速度为g.
①某同学测出了悬点到圆柱重心的距离为L,若等式gL= 成立,则可验证小圆柱下摆过程机械能守恒;
②若小圆柱下摆过程中在误差允许范围内机械能守恒,用天平测出小圆柱的质量为m,则小圆柱下摆到最低点时绳子上拉力的理论值为 ;
③若在悬点O处安装一个拉力传感器,且在最低点时拉力传感器测出绳子上拉力比理论值偏大些,请分析可能的原因.(写出1条即可) 。
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率。
(1)本实验有关的说法正确的是:( )
A.两速度传感器之间的距离应适当远些
B.要调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力
C.应先释放小车,再接通速度传感器的电源
D.改变所挂钩码的数量时,要使所挂钩码的质量远小于小车质量
E.不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量
(2)某同学在右表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式为a =,表中第3次实验缺失的数据是_______m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)表中a与F并不成正比,这是由于__________(填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”)造成的。
某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100 kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,重力加速度取9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.
(1)将表中数据补充完整:①________;②________.
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
|
x0(cm) |
2.04 |
4.06 |
6.06 |
8.05 |
10.03 |
12.01 |
x(cm) |
2.64 |
5.26 |
7.81 |
10.30 |
12.93 |
15.41 |
n |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
k(N/m) |
163 |
① |
56.0 |
43.6 |
33.8 |
28.8 |
(m/N) |
0.0061 |
② |
0.0179 |
0.0229 |
0.0296 |
0.0347 |
(2)以n为横坐标,为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出n图像.
图(b)
(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=______N/m;
某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如下图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离;xA=16.6 mm,xB=126.5 mm,xD=624.5 mm.
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为________s;
(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字);
(3)物体的加速度大小为________(用SA、SB、SD和f表示).
为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m.
回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其它仪器的情况 下,如何判定调节是否到位?答: _______________________________
(2)用上述装置“探究滑块的加速度与力的关系实验”
若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是 ( )
A.m1=5g B.m2=15g C.m3=40g D.m4=400g
在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:_________________(用△t1、△t2、D、S表示)
(3)若用上述装置做“探究恒力做功与滑块动能改变的关系”实验,需要直接测量的物理量是__________,探究结果的表达式是____________(用相应符号表示)
(4)某学习小组还想用此装置来“验证机械能守恒定律”,是否可行?_______________。如可行,写出需要验证的表达式____________________。
(6分)如图所示为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整
(2)电路正确连接后,闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下。由此推得闭合电键后以下两种情况:
A.副线圈迅速插入原线圈时,灵敏电流计指针偏转
B.如图所示,滑动变阻器的滑片迅速向左移动,灵敏电流计指针偏转