据统计人在运动过程中,脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍。为探究这个问题,实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了实验,即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小,可忽略不计。g取10m/s2。下表为一次实验过程中的相关数据。
重物(包括传感器)的质量m/kg |
8.5 |
重物下落高度H/cm |
45 |
重物反弹高度h/cm |
20 |
最大冲击力Fm/N |
850 |
重物与地面接触时间t/s |
0.1 |
(1)请你选择所需数据,通过计算回答下列问题:
a.重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小;
b.在重物与地面接触过程中,重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍。
(2)如果人从某一确定高度由静止竖直跳下,为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力,可采取什么具体措施,请你提供一种可行的方法并说明理由。
在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是(填字母代号)
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 |
B.为简便起见,每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样 |
C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 |
D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 |
E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
某同学在实验室测定一节电池电动势和内阻,实验室中有如下器材:
A.待测干电池
B.电流表A1(0~3 mA,内电阻r1=20Ω)
C.电流表A2(0~100 mA,内电阻r2=10Ω)
D.滑动变阻器甲(最大阻值10Ω)
E.滑动变阻器乙(最大阻值100Ω)
F.定值电阻R1=100Ω
G.定值电阻R2=500Ω
H.定值电阻R3=1.5kΩ
以及导线和开关。
由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路,完成了实验要求的测量。(图中A、B都是电流表)
①为了方便并能较准确测量,电路图中的电流表A应选___________,滑动变阻器应选____________,定值电阻应选__________。(填写各器材前的序号)
②若某次测量中电流表B的示数为I1,电流表A的示数为I2;改变滑动变阻器滑片的位置后,电流表B的示数为′,电流表A的示数为
′。则可知此电池的内电阻r=_________,电动势E=____________。(用给出和测得的物理量表示)
下图中游标卡尺的读数为_____mm,螺旋测微器的读数为________mm。
在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从位置滚下,记下小球运动途中经过的一系列位置; |
B.安装好器材,注意斜槽末端水平和木板竖直,记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是。 |
C.测出曲线上某点的坐标x、y,用Vo=算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求Vo的值,然后求它们的平均值。 |
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑的曲线画平抛轨迹。上述实验步骤的合理顺序时(只排列序号即可) |
(1)某实验小组用图甲所示实验装置验证机械能守恒定律。打点计时器的打点频率为 50HZ,选取一条较理想的纸带,如图乙所示,O为起始点,O、A之间有几个计数点未画出。(g取9.8m/s2)
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= m/s。
②如果以为纵轴,以下落高度
为横轴,根据多组数据绘出
—h的图象,这个图象的图线应该是图丙中的(填a、b、c、d),且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值等于。
(2)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω)。
①小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接。
②电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数。反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障。她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω;
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图丙所示,则所测阻值为 Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变。由以上操作可判断发生断路故障的元件是 (填元件名称)。
③在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请继续完成图象;根据图象可得该电池的电动势E= V,电池内阻r = Ω(小数点后保留两位数字)。她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是(说出理由之一即可)。