某物理兴趣小组在一次探究活动中,要测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,右端装有定滑轮;木板上有一滑块,其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接,打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz,开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列点。
(1)上图给出的是实验中获取纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度
a= (保留三位有效数字)。
(2)请回答下列两个问题:
①为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数,还需测量的物理量是 填写字母代号)
A.木板的长度L |
B.木板的质量m1 |
C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3 |
E.滑块的运动时间t
②欲测量①中所选定的物理量,所需要的实验器材是 。
(3)实验时,用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力,则滑块与木板之间的动摩擦因数= (用L、g、a、m1、m2、m3、t中所需字母表示)。与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小”)。
某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图(甲)所示。
(1)请指出实验装置中存在的明显错误:。
(2)进行实验时,为保证重锤下落时初速为零,应(选填A或B)。
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图(乙)示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4,打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3 =,则可验证重锤下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)。
在用如图所示的装置验证动量守恒的试验中
(1)在验证动量守恒定律的实验中,必须要求的条件是:()
A、轨道是光滑的。
B、轨道末端的切线是水平的。
C、m1和m2的球心在碰撞的瞬间在同一高度。
D、碰撞的瞬间m1和m2球心连线与轨道末端的切线平行。
E、每次m1都要从同一高度静止滚下。
(2)在验证动量守恒定律的实验中,必须测量的量有:()
A、小球的质量m1和m2。 B、小球的半径r。
C、桌面到地面的高度H。 D、小球m1的起始高度h。
E、小球从抛出到落地的时间t。 F、小球m1未碰撞飞出的水平距离。
G、小球m1和m2碰撞后飞出的水平距离。
(3)实验时,小球的落点分别如右图的M、N、P点,应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等,从而验证动量守恒定律:()
A、m1·。B、m1·
。
C、m1·。 D、m1·
+m2·
。
E、m1·+m2·(
)。 F、m1·
+m2·(
)。
在《利用自由落体运动验证机械能守恒定律》的实验中,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m(kg),从所打纸带中选择一条合适的纸带,此纸带第1、2点间的距离应接近。纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如上图所示(O点为开始下落点),则重锤从O运动到C,重力势能减少_______J,其动能增加J。
一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式:.
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x (cm) |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
小钢球飞行的水平距离s (cm) |
1.01 |
1.50 |
2.01 |
2.49 |
3.01 |
3.50 |
根据上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为,并说明理由:.
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列叙述正确的是()
A.安装打点计时器时,两纸带限位孔应在同一竖直线上 |
B.实验时,在松开纸带让重物下落的同时,应立即接通电源 |
C.若纸带上开头打出的几点模糊不清,也可设法用后面清晰的点进行验证 |
D.测量重物下落高度必须从起始点算起 |
(2)为进行该实验,备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、重锤、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关。其中不必要的器材是。缺少的器材是。