(1)在用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1.00 kg的重物拖着纸带做竖直下落运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.04 s,P为纸带运动的起点,从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少量ΔEp=________J,在此过程中物体动能的增加量ΔEk=________J.(已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,答案保留三位有效数字).
(2)用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出-h的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是________.
某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图议所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.
①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点________和________之间某时刻开始减速.
②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字).
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2.
小明同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电流表A(量程为0.6 A,内阻不计),电阻箱R(0-99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)先测电阻R1的阻值.操作过程:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r1和对应的电流表示数I,将S2切换到b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数r2.则电阻R1的表达式为R1=________.
(3)小明同学已经测得电阻R1=2.0 Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图2所示的1/I-R图线,则电源电动势E=________V,电阻R2=________Ω.
在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)下面列举了该实验的某几个操作步骤:
A.按照图(甲)所示的装置安装器材;
B.将电磁式打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
D.测量打出的纸带上某些点到第一个点之间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落的过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.其中,有两个步骤明显错误或不恰当,请将其选项对应的字母填在下面的空行内________、________.
(2)用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图乙所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,交流电的周期为T,则根据这些条件计算重锤下落的加速度速度的表达式为a=________.
(3)“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在着阻力的作用,我们可以通过测量物理量(写出名称和符号)________,试用这个物理量和(2)中已经测出的加速度a(可直接用a)表示出重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=________.(当地重力加速度为g)
如图所示为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计)“验证机械能守恒定律”的实验装置,完成以下填空.
实验步骤如下:
(1)将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,将导轨调至水平;
(2)测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s;
(3)将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
(4)读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2;
(5)用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m;
(6)滑块通过光电门1和光电门2时,可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=________和Ek2=________;
(7)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统重力势能的减少ΔEp=
________;(重力加速度为g)
(8)如果满足关系式________,则可认为验证了机械能守恒定律.
在“探究功与速度变化的关系”实验中,设计了如图所示的实验方案:使小车在橡皮筋的作用下被弹出,第二次、第三次……操作时分别改用2根、3根……同样的橡皮筋将小车弹出.测出小车被弹出后的速度,能够找到牵引力对小车做的功与小车速度的关系.
(1)
在本实验中,下列做法正确的是________
A.
实验中需要平衡阻力
B.
需要测量小车的质量
C.
需要测量每根橡皮筋对小车做功的数值
D.
每次都要从同一位置由静止释放小车
(2)
若用W表示牵引力对小车做的功,v表示小车被弹出后所获得的速度,则两者间的关系是________
W∝v
W∝v2
W∝
(3)
在本实验中,打点计时器使用的频率为50 Hz,某同学打出的一段纸带如下图所示,则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.(计算结果保留3位有效数字)
在做测定玻璃折射率的实验时:甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面AB和CD时,不慎碰了玻璃砖,使它向AB方向平移了一些,如下图所示,其后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在AB和CD上,则测得n值将________;(填“变大”、“变小”、或“不变”,下同)
乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的和都比实际侧面向外侧平移了一些,如下图所示,以后的操作均正确,画光路图时将入射点和折射点都确定在和上,则测得n值将________;
丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两面明显不平行如下图,这时测得n值将________.
(2)水槽内有一振源,振动时产生的水波通过挡板间的缝隙发生衍射现象,如下图为了使衍射现象更明显,可行的方案为:使缝隙的宽度________;或使振源的振动频率________.(填“变大”或“变小”)
科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究.下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系.
(1)某同学的实验方案如图甲所示,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
①________;
②________.
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙,则打C点时小车的速度为________;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外、还要测出的物理量有________.
在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点在图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源.经过测量得:d1=3.62 cm,d2=8.00 cm,d3=13.20 cm,d4=19.19 cm,d5=25.99 cm,d6=33.61 cm.
(1)计算vF=________m/s;(结果保留三位有效数字)
(2)物体的加速度a=________m/s2;(结果保留两位有效数字)
为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设μ为定值),某同学经查阅资料知道:一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复原长过程中,弹力所做的功为kx2.于是他设计了下述实验:
第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,使滑块紧靠弹簧将其压缩,松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止;
第二步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态.
回答下列问题:
对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,下列说法正确的是
当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值
当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值
滑块的加速度先增大后减小,然后保持不变
滑块的加速度先减小后增大,然后保持不变
你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示):________.
用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=________.