)如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种,其中最短波长为 m(结果保留2位有效数字,已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)。
物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力
mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球。
⑤ ,小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为 m/s。
⑦计算得出重力做的功为 J,小球动能变化量为 J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
用示波器观察正弦电压信号,把该信号接入示波器Y输入。当屏幕上出现如图 1 所示的波形时,应调节旋钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节旋钮或旋钮,或这两个旋钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。(按照示波器面板符号或旋钮名称填写)
在《验证机械能守恒定律》的实验中(1) 如果已有了铁架台、电磁打点计时器、导线若干、刻度尺、重物、夹子外,还需要的器材是____ __和___ __(2)打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度g=9.80m/s2、实验选用重锤质量为1.00kg,从所打纸带中选择一条合适的纸带如图4,此纸带头两点间的距离应接近、 把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为32.91cm、38.15cm、43.78cm、49.80cm、 可知重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于 J,动能的增加量等于 J(计算结果保留三位有效数字)、
在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中,某同学采用如下图3装置,小车质量M,在平衡摩擦力之后,挂上重物m后,小车拖动纸带并打出一系列的点。图中的纸带只是打出的纸带的一部分,所标注的点相邻两点的时间间隔为T。使用毫米刻度尺进行测量后,将数据记录在图中。则:(重力加速度为g)⑴若在该实验装置中绳子对小车的拉力取为mg,则小车质量M与所挂重物质量m应满足什么关系
A.M>m | B.M>>m | C. M<m | D.M<<m |
⑵若小车质量M和重物质量m满足(1)中条件,请用题目所给各个物理量的符号计算下面问题:
b点所对应的小车运动的动能为;
从b点到e点,小车动能的增加量为;
从b点到e点,重物对小车做功。
在“用单摆测重力加速度”的实验中,
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上;
b.用米尺量得细线长度l;
c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球;
d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n;
e.用公式计算重力加速度.
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比___(选填“偏大”、“相同”或“偏小”).
(2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为,式中T0为摆角趋近于0°时的周期,a为常数.为了用图象法验证该关系式,需要测量的物理量有_________;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图象中的横轴表示______.