在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,如图所示.其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g=9.8m/s2. 本实验所用电源的频率f=50Hz.
(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB=________m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD= m/s.(结果保留两位小数)
(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp= J,重锤动能增加量ΔEk= J. (结果保留两位小数)
(3)在误差允许范围内,通过比较 就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.
(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F,则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为
(用题中所给字母m,g,s1,s4,f表示).
读出下列测量的读数。
在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
①用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图3所示,则这次测量的读数D=mm。
②为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(×l挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。欧姆表调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图4所示,则这次测量的读数R=____Ω。
③使用电流表和电压表更精确地测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用,电流表应选用____,滑动变阻器应选用(选填下表中器材前的字母)。
④若采用图5所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的____点相连(选填“a”或“b”)。若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=__。
⑤右方框中所列的是一些材料在20℃时的电阻率。实验中使用的金属丝是方框中列出的的某一种材料。某次实验中,测得金属丝的长度为52.80cm,直径为0.495mm,阻值为2.9Ω。则金属丝的材料为.(选填金属名称)。
(l)如图1所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上Pl、P2两枚大头针。
①该同学接下来要完成的必要步骤有。
A.插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像 |
B.插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像 |
C.插上大头针P4,使P4仅挡住P3 |
D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像 |
②过P3、P4作直线交bb′于O′,过O′作垂直于bb′的直线NN′,连接OO′。测得图1中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率n=。
③如图所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得稍宽。若其他操作正确,则折射率的测量值____准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下,大小为E;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场,已知带负电粒子电荷量为q,质量为m,(粒子重力忽略不计)。
(1)带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间;
(2)带电粒子第3次通过虚线时,粒子距O点的距离;
(3)粒子从O点开始到第4次通过虚线时,所用的时间。
如图所示,传送带的水平部分AB长为L=5m,以v0=4m/s的速度顺时针转动,水平台面BC与传送带平滑连接于B点,BC长S=1m,台面右边有高为h=0.5m的光滑曲面CD,与BC部分相切于C点。一质量m=1kg的工件(视为质点),从A点无初速度释放,工件与传送带及台面BC间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10m/s2,求
(1)工件运动到B点时的速度大小;
(2)通过计算说明,工件能否通过D点到达平台DE上。