用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
①组装单摆时,应在下列器材中选用(选填选项前的字母)
A. |
长度为1左右的细线 |
B. |
长度为30左右的细线 |
C. |
直径为1.8的塑料球 |
D. |
直径为1.8的铁球 |
②测出悬点到小球球心的距离(摆长)及单摆完成次全振动所用的时间,则重力加速度=(用表示)
③下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。
请计算出第3组实验中的=,=
④用多组实验数据做出图像,也可以求出重力加速度,已知三位同学做出的图线的示意图如图中的所示,其中和平行,和都过原点,图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线,下列分析正确的是(选填选项前的字母)。
A.出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线对应的值小于图线b对应的g值
⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示,由于家里只有一根量程为30的刻度尺,于是他在细线上的点做了一个标记,使得悬点到点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变间细线长度以改变摆长。实验中,当间细线的长度分别为和时,测得相应单摆的周期为、.由此可得重力加速度=(用表示)
如图所示,为插针法测定两面平行的玻璃砖折射率的实验,试完成下列填空:
(1)在平铺的白纸上垂直纸面插大头针A、B,AB连线为入射光线,放上玻璃砖,在玻璃砖的另一侧垂直纸面插大头针C、D,使大头针C_______________,大头针D_________________,连接C、D即为出射光线。
(2)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是_______(填选项前字母)
A.为了减小作图误差,C和D间的距离应适当取大些
B.为减少测量误差,A和B的连线与玻璃砖界面的夹角应取得越大越好
C.无论A、B连线与法线NN’夹角多大(<90º ),光线OO’都不可能在a ’面上发生全反射
D.若A、B连线与法线NN’夹角较大(<90º),光线OO’有可能在a ’面上发生全反射
一同学要探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:
如图,在一个水平固定的粗糙杆上套有一小球,小球与杆之间的摩擦力大小恒为f,小球和固定端之间有一轻质弹簧,弹簧左端固定,右端和小球不固连,现用力推动小球使弹簧压缩一段距离x后,再由静止释放小球,小球向右运动距离s后停止(此时小球已离开弹簧),设水平杆足够长,多次重复以上步骤,记录s和相应的x数据如下:
弹簧压缩量 (x/cm) |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
7.00 |
小球滑行的距离(s/cm) |
4.50 |
7.99 |
12.50 |
18.01 |
24.50 |
(1)写出弹簧的弹性势能Ep与小球滑行距离s的关系式;
(2)由表中数据,可得s与x的关系是;
(3)由(1)、(2)的结论得到弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系是。
四、计算题:本题共4小题,其中第17题6分,第18题8分,第19、20题各12分,共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:实验中用打点计时器打出的纸带如图所示,其中,A为打下的第1个点,B、C、D、E为距A较远的连续选取的四个点(其他点未标出)。用刻度尺量出B、C、D、E、到A的距离分别为s1=62.99cm,s2=70.18cm,s3=77.76cm,s4=85.73cm重锤的质量为m= 1.00kg;电源的频率为f=50Hz;实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2。为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒。则应计算出:(结果保留三位有效数字)
(1)打下D点时重锤的速度vD="____" m/s;
(2)重锤重力势能的减少量ΔEp=J;
(3)重锤动能的增加量ΔEk=J。
(4)根据纸带提供的数据,重锤从静止开始到打出D点的过程中,得到的结论是 。
利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d="0.5mm," 双缝光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则图中A位置的游标卡尺读数为,B位置的游标卡尺读数为,单色光的波长为m。
某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图5所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重锤质量为1kg。
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=m/s,重锤的动能EkB=
J。
(2)从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为J。
(3)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是。
(4)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的
图象应是什么形状才能验证机械能守恒定律,图线的斜率表示什么?
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