在“探究功与速度变化的关系”实验中,某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密、中间较稀疏但间隔不均匀。出现这种情况的原因可能是
A.打点时间间隔不恒定 |
B.木板倾斜程度太大 |
C.没有使木板倾斜或倾斜角太小 |
D.小车受到的阻力较大 |
一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
(1)首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
F/N |
2.42 |
1.90 |
1.43 |
0.97 |
0.76 |
0.50 |
0.23 |
0.06 |
ω/rad·s-1 |
28.8 |
25.7 |
22.0 |
18.0 |
15.9 |
13.0 |
8.5 |
4.3 |
(2)通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为,可以通过进一步的转换,通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。
(3)在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论,你认为他们的依据是_______________________________。
(4)通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________,单位是________。
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学为在这种环境下,设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。
(1)物体与桌面间的摩擦力可忽略,原因是;
(2)实验时需要测量的物理量是 ;
(3)待测质量的表达式为m= 。
用闪光照相方法研究平抛运动规律时,由于某种原因,只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置,如图所示。若已知闪光时间间隔为Δt=0.1s,则小球运动中初速度大小为________,小球经B点时的竖直分速度大小为_______。(g取10m/s2,每小格边长均为L=5cm。)
如右图所示,N匝的矩形线圈abcd,面积为S,放在磁感应强度B的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直磁感线且通过线圈中线的OO′以n转/秒的转速匀速转动,线圈电阻r,外电路电阻R,t=0时,线圈平面与磁感应线平行,ab边正好转出纸外、cd边转入纸里.
(1) 在图中标出t=0时感应电流的方向_______;(填abcda或adcba)
(2) 写出线圈感应电动势的瞬时值表达式_____ ___;
(3) 从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是________;
(4) 线圈转一圈外力做功________ 。
将普通热敏电阻、数字电流表、电源按图连接;将烧杯装入2/3的水,用铁架台固定在加热器上.闭合开关S,当热敏电阻未放入水中时,电流表示数为I1,放入温水中时电流表示数为I2.热敏电阻放在热水中,若示数为I3,则I1________I2________I3(填“>”“=”或“<”).