用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件; |
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上; |
C.用天平测出重锤的质量; |
D.先释放纸带,再接通电源,打出一条纸带; |
E. 用秒表测出重锤下落的时间;
F. 测量纸带上某些点间的距离;
G. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是 (填选项)
其中操作错误的步骤是 (填选项)
(2)在实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点p到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量△Ep= J,动能的增加量△EK= J。(取g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出
的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是_________。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上,从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点与起始点O的距离为s0,点A、间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
(1)从起点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为,重锤动能的增加量为
。
(2)根据题设条件,还可利用重锤下落求出当地的重力加速度,经过计算可知,测量值比当地重力加速度的真实值要小,其主要原因是:。
如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图,弹簧的上端固定在铁架台上,下端装有指针及挂钩,指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺。现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表:
钩码数n |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
刻度尺读数xn(cm) |
2.62 |
4.17 |
5.70 |
7.22 |
8.84 |
10.43 |
已知所有钩码的质量可认为相同且为m0=50g,当地重力加速度g=9.8m/s2。请回答下列问题:
(1)请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数,k=_____________N/m。(结果保留两位有效数字)
(2)考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量,测量的劲度系数与真实值相比较__________(填偏大、偏小、没有影响)。
某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上,把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上,小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线,细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连,在重物的牵引下,小车在木板上加速运动,数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.
(1)采用数字测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比,下列说法正确的是 ______(填选项前的字母)
A.可以不用平衡摩擦力 |
B.直接测量小车(包括测力计)所受的拉力,可以减少误差 |
C.利用此实验装置还需要测量重物的质量 |
D.重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量 |
(2)下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=_______m/s2.
(3)保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据做出a—F图象.
某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某电压表(量程为10 V)的内阻(大约为几十千欧),该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30,则:
(1)欧姆挡的选择开关拨至______(选填“×1k”或“×100”)挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用下图中______(选填“A”或“B”)方式连接.
(2)在实验中,某同学读出欧姆表的读数为______Ω,这时电压表的读数为______V,欧姆表电池的电动势为_______V.
在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3……停下,测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。
(1)根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系。
(2)W-L图线不通过原点的原因是
(3)弹簧被压缩的长度LOA为