甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
①甲组同学采用图甲所示的实验装置。
A.为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用 ;(用器材前的字母表示)
a.长度接近1m的细绳
b.长度为30cm左右的细绳
c.直径为1.8cm的塑料球
d.直径为1.8cm的铁球
e.最小刻度为1cm的米尺
f.最小刻度为1mm的米尺
B.该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= 。(用所测物理量表示)
C.在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值 。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)
② 乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线。
A.由图丙可知,该单摆的周期T= s;
B.更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2-L(周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d,如图乙所示,则d =_____cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt = 2.0×10-2s,则小车经过光电门时的速度为_____m/s;
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为_______;
某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧放在水平玻璃板上,测出弹簧的全长为L1
(2)将弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,测出其全长为L2
(3)在弹簧下端挂上一个砝码盘时,长度记为L3;以后,在砝码盘中每次增加10g的砝码,弹簧长度依次记为L4至L9,数据如下表:
代表符号 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
L8 |
L9 |
数值(cm) |
25.20 |
25.35 |
27.35 |
29.35 |
31.30 |
33.40 |
35.35 |
37.40 |
39.30 |
(4)下图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,则横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L1或L2或L3”)。
(5)通过图和表可知砝码盘的质量为______g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。
研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角可调。已知电火花式打点计时器所用交流电的周期为T。纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.调整倾角,使小车能够匀速下滑 |
B.关闭电源,取出纸带。 |
C.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。 |
D.把打点计时器固定在平板上,将纸带穿过限位孔。 |
E.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。
F.选择220V交流电源并接好电路
G.选择6~8V直流电源并接好电路
H.选择6~10V交流电源并接好电路
选择其中必须的实验步骤并按正确的先后顺序排列:_______(用字母填写)。
②如果当时电网中交变电流的周期不正常,比已知的T略大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比(选填:偏大、偏小或不变).
③小车加速度大小的计算式应为a=_________.
在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如右图。其中O是起点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个实际点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。(相关计算均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是。
②该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,则该段重锤重力势能的减少量为,而动能的增加量为,
③另一位同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,不过他数了一下:从打点计时器打下的第一个点O数起,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用t="8T," vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量动能的增加量(选填“大于”,“小于”,“等于”),原因是。
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
①图乙中的F与F′ 两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
②在实验中,如果将只将细绳OB换成橡皮筋,那么实验结果发生变化 (选填“会”或“不会”) 。
③本实验采用的科学方法是。
A.理想实验法 | B.等效替代法 |
C.控制变量法 | D.建立物理模型 |