(8分)气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜,使滑块和导轨间的摩擦几乎为零,因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律。( )
⑴如图所示,做实验时,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出),可读出遮光条通过光电门的时间为Δt,用游标卡尺测得遮光条宽度为d,用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x,气垫导轨总长为L,其最右端离桌面的高度为h,滑块和遮光条总质量为M,已知重力加速度为g,这一过程中滑块减少的重力势能表达式为 ,滑块获得的动能表达式为 ;(以上表达式均用已知字母表示)
⑵某实验小组在一次实验后,通过数据发现,滑块获得的动能略大于其减少的重力势能,可能的原因是 。
在“用单摆测定重力加速度”的实验中。
(1)若测量出单摆摆长为l,用秒表记录下单摆完成n次全振动所用的
时间t。重力加速度的表达式g =(用直接测量量表示)。
(2)某同学用最小刻度为1mm的刻度尺测量摆长。其中一次测量结果
如图甲所示,悬点O与刻度尺零刻线对齐,图中摆长读数为
cm。
(3)为了减小实验误差,某同学用图象法处理实验数据。他通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T。作出T 2-l图象如图乙所示。若图线的斜率为k,由图线可知重力加速度g =。
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00 kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80 m/s2,那么:
(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律;
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量ΔEp=________ J,动能增加量ΔEk=________ J(结果取三位有效数字);
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象是下图中的 _______.
在研究加速度与力和质量的关系的实验中:
(1)实验中电火花计时器的工作电源是__________(填“直流”或“交流”)电源,电源电压是_________V,相邻打点时间间隔是___________s.
(2)小车拖动纸带的运动情况如图所示,图中O、A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的记数点的时间间隔是0.10s,标出的数据单位是厘米,则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是______m/s,小车运动的加速度是_____m/s2.
(8分)某同学做探究动能定理的实验,如图所示,图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功为W。当用2条,3条…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的器材外,还需要导线、开关、刻度尺和____电源(根据图填写,A:4~6V的交流电源,B:220V的交流电源,C:4~6V的直流电源)。
(2)实验中小车会受到阻力,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,需要在____(填“左”或“右”)侧垫高木板。
(3)若粗糙的木板水平,小车在橡皮筋的作用下,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置可能是
A.橡皮筋处于原长状态 |
B.橡皮筋仍处于伸长状态 |
C.小车在两个铁钉连线处 |
D.小车已过两个铁钉连线处 |
(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)下列物理量中需要用工具直接测量的有
A.重物的质量 |
B.重力加速度 |
C.重物下落的高度 |
D.与重物下落高度对应的重物的瞬时速度 |
(2)实验中,如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的
-h图线应是____线,才能合乎实验验证的要求,
-h图线的斜率等于_____的数值。