气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,按通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1
Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=_________mm。
(2)将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2、m和d已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出 和 (写出物理量的名称及符号)。
(3)若上述物理量间满足关系式 ,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(重力加速度为g)
(4)在对数据进行处理时,发现关系式两边结果并不严格相等,其原因可能是 。(写出一种即可)
在“利用单摆测重力加速度”的实验中。
(1)以下的做法中正确的是
A.测量摆长的方法:用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线的长 |
B.测量周期时,从小球到达最大振幅位置开始计时,摆球完成50次全振动时,及时截止,然后求出完成一 次全振动的时间 |
C.要保证单摆自始自终在同一竖直面内摆动; |
D.单摆振动时,应注意使它的偏角开始时不能小于10°; |
(2)某同学先用米尺测得摆线长为97.43cm,用卡尺测得摆球直径如上图所示为cm,则单摆的摆长为cm;然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如上图所示为s。则单摆的周期为s;当地的重力加速度为g=m/s2.
(3)下表是另一同学在实验中获得的有关数据
摆长L(m) |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.1 |
周期平方T2(s2) |
2.2 |
2.4 |
3.2 |
4.2 |
①利用上述数据,在坐标图中描出L—T2图象
②利用图象,求出的重力加速度为g=m/s2
(4)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,一位同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径。具体作法如下:第一次量得悬线长L1,测得振动周期为T1;第二次量得悬线长L2,测得振动周期为T2,由此可推得重力加速度为g=。
在某次“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m的重锤自由下落,在纸带上打出一系列点,我们选择纸带的依据是,且。上图是一条已选出的纸带,可知纸带的端与重锤相连。已知相邻记数点的时间间隔为0.02s,则打点计时器打下B点时,重锤的速度大小 vB=m/s。从起点P到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减小量△Ep=J,此过程中重锤动能的增加量△Ek=J;此实验结论是;实际的△Ek△Ep的原因是。(结果保留2位有有效数字)
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是
2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为
vB=m/s,CE间的平均速度m/s;
(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如图所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;
(3)根据图线可得小车运动的加速度为m/s2.(保留两位有效数字)
某同学用如左图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如右图所示.
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由g1=,g2=
,……,g5=
,取平均值
="8.667" m/s2;
方法B:由g1=,g2=
,g3=
,取平均值
="8.673" m/s2.
从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中对实验结果起作用的,
方法A中有;方法B中有.因此,选择方法(A或B)更合理,这样可以减少实验的(系统或偶然)误差.本实验误差的主要来源有(试举出两条).
(1)如图,螺旋测微器甲和游标卡尺乙的读数分别为mm,cm.
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,与纸带相连的质量为1kg的重锤自由下落,打出的纸带如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,,g取9.8m/s2.求:
①打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=m/s(保留两位有效数字);
②某同学根据纸带上的O点到B点的数据,计算出物体的动能增加量△Ek=0.47J,重力势能减小量△Ep=0.48J,经过多次实验均发现△Ek略小于△Ep,试分析原因:.
(3)测量一个电阻Rx阻值(约为70Ω),给你如下器材:
A.电流表(50mA,内阻约10Ω) |
B.电压表(0-3V-15V内阻分别是3KΩ和15KΩ) |
C.电源(1.5V干电池2节) |
D.滑动变阻器R1(0-10Ω) |
E.滑动变阻器R2(0-1kΩ)
F.电键、导线若干
根据所给定的器材和实验要求,画出了实验电路图如图所示,问:
①实验中电压表量程应选择,滑动变阻器应选择(填“R1”或“R2”).
②根据电路图和选择的仪器连接好下面的实物线路图.