(1)现将小球从横梁上的点由静止释放,通过数字计时器读出小球通过光电门的遮光时间。已知小球的直径为,则小球通过光电门时的速度大小
(2)改变的位置,重复以上步骤,测出多组以及对应的遮光时间,求出并作出图像,如图2所示。已知重力加速度为,若小球下落的过程中机械能守恒,则图线的斜率
(1)实验前选用游标卡尺测量小球的直径d,测量结果如图乙所示,则d=
(2)让小球从光电门1正上方某处由静止释放,记录小球通过光电门1、光电门2的时间t1、t2,要验证机械能守恒定律,还需要测量
(3)多次改变小球在光电门1上方释放的位置,测出多组t1、t2,作出(纵轴)与(横轴)的关系图像,如果图像是一条倾斜直线,且与纵轴的截距为
(1)下列实验要求中不必要的一项是
A.滑块必须由静止释放
B.滑块的质量M应远大于钩码的质量m
C.应使细线与气垫导轨平行
(2)若要验证机械能守恒定律,则应满足的关系式为
A.用天平测出滑块的质量;
B.将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角的倾斜状态();
C.将滑块从导轨的顶端由静止释放,使用频闪照相机对滑块进行拍摄,频闪照相机每隔拍摄一次。某次拍摄后得到的照片如图2所示,该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为。已知当地的重力加速度。
结合以上实验数据,完成下列填空:(计算结果均保留3位有效数字)
(1)滑块在位置时的速度大小为
(2)滑块由运动至,重力势能的减小量为
(3)写出两条产生误差的可能原因:①
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码) D.低压直流电源
②实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量为
A.利用公式计算重物速度 B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法
(1)除带夹子的重锤、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是
A.交流电源 B.刻度尺 C.直流电源 D.天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重锤,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m。从打O点到打B点的过程中。重锤的重力势能减少量=
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地重力加速度g=
(4)在实验中,某同学根据测得的数据,通过计算发现,重物动能的增加量略大于重物势能的减少量,若测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是
A.重物的质量偏大 B.交流电源的频率偏大
C.交流电源的频率偏小 D.重物下落时受到的阻力过大
7 . 小明同学用如图1所示的实验装置验证系统的机械能守恒。在铁架台的横梁上固定一力传感器,弹簧的一端与力传感器相连,另一端连接一带有遮光片的小钢球,调整光电门1、2的位置,使钢球由静止释放后遮光片能够无碰撞地通过两电光门,此时光电门1、2固定在铁架台上的位置分别为A、B。已知弹簧与小钢球处于平衡状态时,小钢球处在光电门1的上方,用手向上推小钢球到某一位置D处,然后由静止释放小钢球,则遮光片能过光电门1、2,不计空气阻力,重力加速度g取,实验过程中弹簧均处于弹性限度内。
(1)用天平测得小钢球和遮光片的总质量。
(2)用螺旋测微器测量遮光片的宽度如图2所示,则宽度
(3)用刻度尺测出OA之间的距离比弹簧的原长多出,OB之间的距离比弹簧的原长多出。
(4)测得遮光片经过光电门1、2时力传感器的读数分别为、,遮光片的遮光时间分别为、,从以上数据分析可知小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中,小钢球的动能
(5)小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中,由于弹簧弹力与伸长量成正比,可用平均力计算克服弹力所做的功,弹簧弹性势能改变量等于小钢球克服弹力所做的功,因此弹簧弹性势能的改变量
①让A、B球恢复初始状态,高度不变,用较大的力敲击弹性金属片,则
A.A球的平抛运动时间变长 B.A球的平抛运动时间不变
C.A、B两球不同时落地 D.A、B两球仍同时落地
②关于本实验的实验结论,以下说法正确的是
A.实验说明A球在水平方向的运动特点
B.实验说明A球在水平方向做匀速直线运动
C.实验说明A球在竖直方向做自由落体运动
(2)一位同学为验证机械能守恒定律,利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有:铁架台、光电门、轻质定滑轮,通过不可伸长的细绳连接的钩码A和B(A左侧安装挡光片),钩码A、B的质量分别为、。已知当地重力加速度为g。
①实验步骤如下:
a、用游标卡尺测量挡光片沿运动方向的宽度d,如图1所示,则
b、将实验器材按如图2所示安装好,其中钩码A的质量比B的大,实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接,细绳都处于竖直方向,系统静止;
c、用刻度尺测量光电门与挡光片间的距离;
d、用剪刀剪断钩码B下方的细绳,则A向下运动,测得A经过光电门的挡光时间为t。
②为验证机械能守恒定律,请写出验证方程
(2)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为,挡光片的挡光宽度为。轻绳一端与相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为的重物相连。他的做法是:先用力拉住,保持、静止,测出的挡光片上边缘到光电门的距离;然后由静止释放,与相连的下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间,结合挡光片宽度可算出挄光片经过光电门的平均速度,将其视为下落时的瞬时速度。不计空气阻力及绳与滑轮间的摩擦,重力加速度为。
①在从静止开始下落的过程中,验证以、、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为
②由于光电门所测的平均速度与物体下落时的瞬时速度间存在一个差值,因而测量所得系统减少的重力势能
③为减小上述对结果的影响。小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是
A.适当增大挡光片的挡光宽度
B.适当减小挡光片的挡光宽度
C.适当减小挡光片上端到光电门的距离
①两球碰后,竖直挡板上的
②如果两球碰撞的过程动量守恒,则关系式
③如果两球碰撞的过程没有能量损失,则关系式
(2)某小组设计如图所示的装置来验证机械能守恒定律。实验器材有:铁架台、量角器、轻质细绳、力传感器(记录细绳上的拉力)、小球和刻度尺。
实验主要步骤如下:
①将实验装置按如图所示的方式连接;
②小球静止在位置I时,力传感器的示数为,测得细绳悬点到小球球心的长度为;
③将小球缓慢拉至位置II,此时细绳与竖直方向的夹角为,松开手,当小球运动到最低点时,力传感器的示数为。
则小球通过最低点的动能为