利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)
A. 大小合适的铁质重锤
B. 体积较大的木质重锤
C. 刻度尺
D. 游标卡尺
E. 秒表
②图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量∣ΔEp∣=________,动能的增加量ΔEk=________。
③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是________
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________
A. 释放重锤前,使纸带保持竖直
B. 做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
⑤某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2-h图像是图3中的哪一个________
在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如下图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。求:
(1)该实验所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需(填字母代号)中的器材。
A.直流电源、天平及砝码 | B.直流电源、毫米刻度尺 |
C.交流电源、天平及砝码 | D.交流电源、毫米刻度尺 |
(2)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB =m/s(保留两位有效数字);
(3)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP= J,动能的增加量△EK = J(保留两位有效数字);
(4)根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=m/s2。(保留两位有效数字)
(5)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP也一定略大于△EK ,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因为
如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,下列说法正确的是()
A.为减小实验误差,长木板应水平放置 |
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 |
C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋拉恢复原长后小车做匀速运动 |
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度 |
某同学设计了如题图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为,托盘和盘中砝码的总质量为m,实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)为测量滑块的加速度,须测出它在 A.B间运动的与,计算a的运动学公式是;
(2)根据牛顿运动定律得到与
的关系为
他想通过多次改变,测出相应的
值,并利用上式来计算
。若要求
是
的一次函数,必须使上式中的保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于。
标有“6 V,1.5 W”的小灯泡,测量其0—6 V各不同电压下的实际功率,提供的器材除导线和开关外,还有:()
A.直流电源 6 V(内阻不计) |
B.直流电流表0-3 A(内阻0.1 Ω以下) |
C.直流电流表0-300 mA(内阻约为5 Ω) |
D.直流电压表0-15 V(内阻约为15 kΩ) |
E.滑动变阻器10 Ω , 2 A
F.滑动变阻器1 kΩ , 0.5 A
(1)实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用 。(序号表示)
(2)在虚线方框图中画出电路图
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图所示,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.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).已知打点计时器所接电源频率为50Hz.
⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是①________ .
⑵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,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为②______,而动能的增加量为③______(保留3位有效数字,重锤质量为m).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量④______(填“大于”或“小于”)动能的增加量,原因是⑤.
⑶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vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为⑥_________(保留3位有效数字),这样他发现重力势能的减少量⑦_______(填“大于”或“小于”)动能的增加量,原因是⑧_________________.