在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,重锤质量为mkg,计算结果均保留3位有效数字)
①图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是 段的读数,应记作 cm;
② 甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒, 他用AC段的平均速度作为B点对应的即时速度vB,则求得该过程中重锤的动能增加量△Ek= J, 重力势能的减少量△Ep= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”);
③ 乙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,将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用v=gt计算与B点对应的即时速度vB,求得动能的增加量△Ek= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”)。
④ 上述两种处理方法中,你认为合理的是 同学所采用的方法。(选填“甲”或“乙”)
某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图7(甲)所示。
(1)请指出实验装置中存在的明显错误:。
(2)进行实验时,为保证重锤下落时初速为零,应(选填A或B)。
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图(乙)示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4,打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3=,则可验证重锤下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)。
如图示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆动到某处就能停在该处;另有一小钢球。现利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
1)还需要的器材是______、______.
2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,进而转化为对____和___的直接测量。
在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形方格的边长为1 cm,试求:
(1)油酸膜的面积是____cm2;
(2)实验测出油酸分子的直径是______m;(结果保留两位有效数字)
(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开?________________。
(10分)某同学用如图甲所示的装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能是否守恒,斜面的末端与水平桌面相切,不计小球在该处的能量损失,小球从离桌面高h处由静止释放,小球离开桌面后发生的水平位移为s,桌面高为H,改变小球释放的位置,记录多组h、s值。
⑴若小球在运动的过程中机械能守恒,则h与s2间的关系式为;
⑵某同学根据实验结果,画出了h-s2图象(如图乙所示),发现图象不过原点,产生这种现象的原因是
,改进的措施可以有(写出一条即可),随着s的增大,图象有弯曲的现象,这种现象的原因是,改进的措施可以有(写出一条即可);
(8分)为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的仪器如下:
电流表A1(0~3A,约0.1Ω); 滑动变阻器R1(1000Ω);
电流表A2(0~100mA,约3Ω); 滑动变阻器R2(10Ω);
定值电阻R0=20Ω;电源E(3V,约1Ω); 电压表及开关、导线若干。
⑴请按图甲将图乙实物图连接完整;
⑵应选择的电流表是,滑动变阻器是;
⑶测量过程中应保证电动机(选填“转动”或“不转动”);
⑷该实验小组已将实验测得的数据在图丙中标出,请你由标出的点作出图线,并根据图线求得玩具电动机M中线圈电阻R=Ω。(结果保留两位有效数字)