如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood 1746-1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下步骤:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出 (填“A的上表面”、 “A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为 (已知重力加速度为g)
(3)引起该实验系统误差的原因有 (写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式: (还要用到M和g);
②a的值会趋于 .
在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)有下列器材可供选择:(A)铁架台(和铁夹);(B)打点计时器;(C)复写纸、纸带(和铁夹);(D)低压直流电源;(E)天平;(F)秒表;(G)导线、电键。其中不必要的器材是:、、(填:上述答案代号);缺少的器材是、、。
(2)下面列出的实验步骤是用来验证机械能守恒定律的:
(A)让纸带穿过打点时器,并用手提着纸带,使重物在靠近打点计时器处于静止;
(B)接通电源,第一个点打出来后,再松开纸带,让重物与纸带自由落下;
(C)把打点计时器竖直地架在铁架台上,将纸带固定在重物上;
(D)测出重物的质量 m;(E)用秒表测出重物下落的时间。
以上多余的实验步骤是:、。(填写序号,下同)
实验步骤的正确排列顺序是、、。
(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,提供的器材有:铁架台、铁夹、细线、有孔的小铁球、秒表、刻度尺,还需补充的器材是_ ___。(2)在用单摆测重力加速度的实验中, 若测出的g值比当地的重力加速度实际值偏大, 其原因可能是
A.小球的质量偏大 |
B.单摆的振幅偏小 |
C.用摆线的长度当作摆长, 未加小球的半径 |
D.将单摆实际振动次数误记为n+1 |
用如图装置研究电磁感应现象。在图示情况,当电键闭合瞬时,观察到电流表指针向右偏转,电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏转,可采用的方法有
A.将变阻器滑动头向右端滑动。 |
B.将一软铁棒插入线圈A中。 |
C.将线圈A从线圈B中拔出。 |
D.迅速断开电键。 |
用闪光照相方法研究平抛运动规律时,由于某种原因,只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置。若已知每小格边长均为L=5cm,则小球运动中经A点时的速度大小为m/s,方向与水平成夹角。(g取10m/s2)
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本的测量工具。
(1)物体与桌面间没有摩擦力,原因是;
(2)实验时需要测量的物理量有:弹簧秤的示数F、待测物体做N次匀速圆周运动所用的时间t、运动的轨道半径R,则待测物体质量的表达式为m= 。