如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:
⑴如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d = cm。
(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式: 时,可判断小球下落过程中机械能守恒。
(3)实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则将 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。
运动的物体带动纸带通过打点计时器,打下一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明
A.运动物体在一段时间内的位移 |
B.运动物体在一段时间内的运动快慢 |
C.运动物体在某些时刻的速度 |
D.运动物体的运动性质 |
通过打点计时器打点得到的一条纸带上的点子分布不均匀,下列判断正确的是
A.点子密集的地方物体运动的速度比较大 |
B.点子密集的地方物体运动的速度比较小 |
C.点子不均匀说明物体做变速运动 |
D.点子不均匀说明打点计时器有故障 |
如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,若冲电后保持电容器带电量不变,试指出上图所示的情况下,静电计指针偏转角度变化情况
(1)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度________________
(2)板间距离增大时,静电计指针的偏转角度________________
(3)使用静电计的目的是观察电容器___________的变化情况。
如图所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。右图是某同学实验时打出的某条纸带的一段。
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a =" _______" m/s2(结果保留三位有效数字) ;
(2)打点计时器打B点时,滑块的速度大小vB =" ____" m/s (结果保留三位有效数字) ;
(3)为了测出滑块与斜面间的摩擦力,该同学已经测出斜面的长度l及高度h,他还需要测量的物理量是,利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f =。
右图为验证小球做自由落体运动时机械能守恒的装置图。图中O点为释放小球的初始位置,A、B、C、D各点为固定速度传感器的位置,A、B、C、D、O各点在同一竖直线上。
(1)已知当地的重力加速度为g,则要完成实验,还需要测量的物理量是________;
A.小球的质量m
B.小球下落到每一个速度传感器时的速度v
C.各速度传感器与O点之间的竖直距离h
D.小球自初始位置至下落到每一个速度传感器时所用的时间t
(2)作出v2h图像,由图像算出其斜率k,当k=______时,可以认为小球在下落过程中系统机械能守恒;
(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议:_________________________________________。