如图所示,为测量大气压强的实验装置.将一定质量的气体密封在烧瓶内,烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接,最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高,烧瓶中气体体积为800ml;现用注射器缓慢向烧瓶中注入200ml的水,稳定后两臂中水银面的高度差为25cm,不计玻璃管中气体的体积,环境温度不变.求①大气压强(用“cmHg”做压强单位)②此过程中外界对烧瓶内的气体 (填“做正功”、“做负功”、“不做功”),气体将 (填“吸热”或“放热”).
某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器.实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2.为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明.选出下列必要的实验测量步骤( )
如果实验能满足________________________关系式(用所测的物理量表达),则证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。该同学设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种): ______________________________________________________________.
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。实验主要步骤如下:①将拉力传感器固定在小车上;②平衡摩擦力,让小车做 运动;③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连; ④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图21-2中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是 。
)在验证机械能守恒定律实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。求:从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△Ep= ,动能的增加量△Ek= (保留两位有效数字)。即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△Ep也一定略大于△Ek,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因 。
探究能力是物理学研究的重要能力之一,物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关,为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度的关系,某同学采用了下述实验方法进行探索;如下图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下来,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论:经实验测得的几组和n如下表所示:另外已测出砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为 。若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s,测它转过45圈时时的角速度为 rad/s。
如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带求得.图(b)为实验得到的纸带, 图中所示S1、S2、S3、S4、S5、S6已测出,已知交流电的频率为f,则求小车加速度的表达式为 ;保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的 数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图(c)坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线;从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是 ;保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,某同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是 ;若实验中将小车换成滑块,将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ. 实验中认为细绳对滑块拉力F等于砂和砂桶总重力,则要测出动摩擦因数μ,需要测量的物理量有 ;实验测得的动摩擦因数μ比真实值 (填“偏大”或“偏小”).