用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A 按照图示的装置安装器件;
B 将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C 用天平测量出重锤的质量;
D 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E 测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在右边的横线上___________
实验中得到一条纸带,如图所示.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点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则________
A 打点计时器打C点时重锤的动能为
B 打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为
C 重锤下落的加速度a的表达式为
D 重锤下落的加速度a的表达式为
(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是______(填“大于”或“小于”)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,可以通过该实验装置测定该阻力的大小,试用(2)中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为________________
为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8 m/s2)
(1)作出m-L的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为__________ N/m(结果保留三位有效数字).
某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.
(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_______,理由是_________________________________________________________.
(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)
(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s,能求出4的具体位置吗?_________ (填“能”或“不能”).求解方法是:___________________________ (不要求计算,但要说明过程).
有一个标有“12V、24W”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率,需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
A.直流电源15V(内阻可不计) |
B.直流电流表0~0.6A~3A(内阻0.5Ω、0.1Ω) |
C.直流电流表0~300mA(内阻约5Ω) |
D.直流电压表0~3V~15(内阻约3kΩ、15kΩ) |
E.直流电压表0~25V(内阻约200kΩ)
F.滑动变阻器10Ω、5A
G.滑动变阻器1kΩ、3A
①实验台上已放置开关、导线若干及灯泡,为了完成实验需要从上述器材中再选用(用序号字母表示).
②若答案卷上相应方框内画出最合理的实验电路图.
③如果灯丝电阻与(t+273)的大小成正比,其中t为灯丝摄氏温度值,室温t=27℃,则正常发光时灯丝的温度是℃.
(1)目前实验室用的误差较小的打点计时器是计时器,使用电源,若频率为50Hz,每隔s打一个点。
(2)在 “研究匀变速直线运动”的实验中, 将器材安装完毕后,将小车(填“靠近”或“远离”)打点计时器,然后,再便得到了图中的纸带,纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出,交流电源的周期为T="0.02" s,其中S1=7.05cm,S2=7.68cm,S3="8.33cm" ,S4=8.95cm,S5=9.61cm,S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是 m/s,小车运动的加速度计算表达式为,加速度的大小是m/s2(计算结果保留两位有效数字)。