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,该同学进行了如下操作:
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Δt.
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________.
利用“插针法”也可以测量不平行玻璃砖的折射率。如图,就是利用“插针法”测量玻璃砖ABCD(玻璃砖的入射面AB和出射面CD不平行)折射率的实验光路图,请你分析与该实验相关的下列问题。
(1)出射光线O/Q与入射光线PO。(填“平行”或“不平行”)
(2)对本题实验数据的处理可采用如下方法:以入射点O为圆心,取一合适的长度为半径作圆,该圆与入射光线PO交于M点,与折射光线OO/的延长线交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,其垂足分别为N、E,现测得MN=1.68cm;EF=1.12cm,则该玻璃砖的折射率n=。
在“验证机械能守恒定律” 的实验中,所用电源的频率为50HZ,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示,(图中O是打点计时器打的第一个点,A、B、C、D是间隔一段所取的点,图中单位为厘米),根据实验并结合纸带回答以下问题:(注:4.5.6三题结果小数点后面保留两位)
(1)现有器材是:电磁打点计时器;低压交流电源;纸带;带夹子的重物;刻度尺;天平;导线;铁架台。其中该实验不需要的器材是;
(2)实验时,释放纸带与接通电源的合理顺序是;
(3)实验中,要从几条打上点的纸中挑选第一、二两点间的距离接近mm并且点迹清晰的纸带进行测量。
(4)由纸带计算得重锤下落的加速度为m/s2;
(5)若重锤质量为1kg,则重锤从开始下落到B点时,减少的重力势能为J;
(6)若重锤质量为1kg,则重锤从开始下落到B点时,重锤的动能为 J。
在用单摆测定重力加速度的实验中,测得摆线长为L,小球直径为D,周期为T:
(1)下列必要的措施或做法正确的是 .(选填序号)
A.为了便于计时观察,单摆的摆角应尽量大些 |
B.摆线长应远远大于摆球直径 |
C.摆球应选择密度较大的实心金属小球 |
D.用停表测量周期时,应测量单摆多次(一般30-50次)全振动的时间,然后计算周期,而不能把只测一次全振动时间当作周期 |
E.测量周期时,应从摆球到达最高点时开始计时
(2)根据以上数据,推导出计算重力加速度的表达式为 g= .
在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按左图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右图所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路:
(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?
(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?(把结果分别填在以下横线上,填向左、向右或不偏转)
(1)打点计时器所用电源为___ ___,当电源频率为50Hz,每隔___s打一个点,实验时放开纸带与接通电源的先后顺序是先_ __。
(2)某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,5。由于不小心,几条纸带都被撕断了,如图所示,请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是__ ___,打A纸带时,物体的加速度大小是______m/s2。