学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了如图示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
(1)该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为 mm.
(2)调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示.
组次 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
h/m |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
vA(m/s) |
1.73 |
2.12 |
2.46 |
2.74 |
3.00 |
请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式 .
(3)当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK= (请用数字、质量m、速度vA表示).
(4)为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施 .
在《验证机械能守恒定律》实验中,实验装置如图所示。
(1)根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为xo,点A、C间的距离为x1,点C、E间的距离为x2,交流电的周期为T,当地重力加速度为g,则根据这些条件计算打C点时的速度表达式为:vc=_________________(用x1 、x2和T表示)
(2)根据实验原理,只要验证表达式_____________________________(用g、xo、x1 、x2和T表示)成立,就验证了机械能守恒定律。
(3)完成实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小则还需要测量的物理量是____________(写出名称)
如图为“研究物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用砝码和砝码盘所受的重力作为合外力,用打点计时器打出的纸带测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 |
C.所挂钩码的总质量太大 | D.所用小车的质量太大 |
为了测定一节旧干电池的电动势和内阻(内阻偏大),配备的器材有:
A.电流表A(量程为0.6A)
B.电压表V(量程为1V,内阻为1.2kΩ)
C.滑动变阻器R1(0~10Ω,1A)
D.电阻箱R2(0~9999.9Ω)
1实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V,电阻箱R2的取值应为kΩ.
2利用上述实验电路进行实验,测出多组改装后的电压表读数U与对应的电流表读数I,利用U–I的图象如图所示.由图象可知,电源的电动势E=V,内阻r=Ω.
(1)图甲中游标卡尺的读数是cm,图乙中螺旋测微器的读数是mm
(2)电流表(0-0.6A)、电压表(0-15V)的某组示数如图所示,图示中I=A,U=V。
某学校的物理实验兴趣小组利用单摆和一个深度未知的小筒设计了如下实验来测量当地的重力加速度及小筒深度。将组装好的单摆竖直悬挂于开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示,用毫米刻度尺测出筒外悬线的长度l,然后将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,单摆振动过程中悬线不能碰到筒壁,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴.l为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。
(1)在这个实验中,应该选用下列哪些材料组成单摆()
A.长约1米的细线 |
B.长约1米的细铁丝 |
C.长约1米的橡皮条 |
D.长约0.2米的细丝线 |
E.直径约为5厘米的钢球
F.直径约为5厘米的泡沫塑料球
G.直径约为1厘米的钢球
H.直径约为1厘米的塑料球
(2)如果实验中所得到的T2—l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的_____;
(3)由图象可知,小筒的深度h = ________m;当地g = _____________m / s2。(g值保留3位有效数字)
(4)请你帮助该实验小组分析一下,g值偏小的主要原因是_______________________。