右图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50 g、m2=150 g,则(计算结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2)
(3)若某同学作出v2-h图象如图所示,则当地的重力加速度g=________m/s2。.
为探究小灯泡的电功率和电压U2的关系,小明测量小灯泡的电压和电流,利用得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1. 8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10。
(1)准备使用的实物电路如图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线)
(2)现有10、20和50的定值电阻,电路中的电阻应选_______的定值电阻。
(3)测量结束后,应先断开开关,拆除_______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。
(4)小明处理数据后将、描点在坐标纸上,并作出了一条直线,是否正确?答: _____。
如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点,求:
(1)推力对小球所做的功.
(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少?
(3)x取何值时,完成上述运动用力最小?最小力为多少?
某学生想了解所居住高楼内电梯运行的大致规律,他设计一个利用称体重的磅秤来进行测量和研究的方案:
①把磅秤平放在电梯的地板上,他站在磅秤上,请两位同学协助他观察磅秤示数的变化情况,并记录电梯运行时不同时刻磅秤的示数.
②将两位同学随机记录的7个数据列表.由于不知记录时刻的先后,故表格数据按从小到大的次序排列,并相应标明t1、t2…t7.(记录时电梯作平稳运动)
观察
次数 时刻 磅 秤
读数(N)
1 t1 449
2 t2 450
3 t3 450
4 t4 549
5 t5 550
6 t6 551
7 t7 551
③对实验数据进行分析研究,了解电梯的运行情况,并粗略测 定电梯的加速度.
思考回答下列问题:
(1)在测量时该学生所受的重力将 (填“变大”、“变小”、“不变”)
(2)如果先记录到的是较小的示数,后记录到的是较大的示数,则记录时电梯相应的运动可能是( )
A.先加速下降后减速下降 B.先减速下降后匀速下降
C.先匀速上升后减速上升 D.先减速上升后加速上升
(3)如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程,而两位同学记录的数据不知处于哪一运动阶段,则此电梯加速度的可能值为( )
A.1.0m/s2 B.1.82m/s2 C.2.22m/s2 D.2.50m/s2
(4)由于每部电梯运行时加速度都是设定好的,如果要知道该高楼电梯的加速度,还需要测定的物理量是 .
某小组在做"用单摆测重力加速度"试验后,为进一步研究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知,这样做成的"复摆"做简谐运动的周期,式中为由该摆决定的常量,为摆的质量,为重力加速度,为转轴到重心的距离。如图(),实验时在杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴上,使杆做简谐运动,测量并记录和相应的运动周期T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量。
(1)由实验数据得出图()所示的拟合直线,图中纵轴表示。
(2)的国际单位为,由拟合直线得到的值为(保留到小数点后二位);
(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度的测量值(选填:"偏大"、"偏小"或"不变")
为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图所示的实验装置,他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不及质量及长度)固定在相距为的两立柱上,固定点分别为和,低于,绳长为()。他们首先在绳上距离点10处(标记为)系上质量为的重物(不滑动),由测力计读出绳、的拉力大小和,随后改变重物悬挂点的位置,每次将到点的距离增加10,并读出测力计的示数,最后得到、与绳长之间的关系曲线如图所示,由实验可知:
(1)曲线II中拉力最大时,与点的距离为,该曲线为(选填:或)的曲线.
(2)在重物从移动到的整个过程中受到最大拉力的是(选填:或)点所在的立柱。
(3)在曲线I、II相交处,可读出绳的拉力=,它与、、和重力加速度的关系为= 。
某实验小组探究弹簧的劲度系数与其长度(圈数)的关系;实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针、、、、、、分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为;挂有质量为砝码时,各指针的位置记为;测量结果及部分计算结果如下表所示(为弹簧的圈数,取重力加速度为).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为.
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
|
x0 (cm) |
2.04 |
4.06 |
6.06 |
8.05 |
10.03 |
12.01 |
x(cm) |
2.64 |
5.26 |
7.81 |
10.30 |
12.93 |
15.41 |
n |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
k(N/m) |
163 |
① |
56.0 |
43.6 |
33.8 |
28.8 |
1/k(m/N) |
0.0061 |
② |
0.0179 |
0.0229 |
0.0296 |
0.0347 |
(1)将表中数据补充完整:①,②;
(2)以为横坐标,为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出图象;
(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;若从实验中所用的弹簧截取圈数为的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数的关系的表达式为=;该弹簧的劲度系数与其自由长度(单位为)的表达式为=.
某同学设计了如图()所示电路研究电源输出功率变化情况。电源电动势、内电阻恒定,为滑动变阻器,、为定值电阻,、为理想电表。
(1)若滑动片由滑至时示数一直变小,则和必须满足的关系是。
(2)若=6,=12,电源内电阻=6,,当滑动片由滑至时,电源E的输出功率随外电路总电阻的变化关系如图()所示,则的阻值应该选择()
A. |
2 |
B. |
4 |
C. |
6 |
D. |
8 |
有人说矿区的重力加速度偏大,某兴趣小组用单摆测定重力加速度的实验探究该问题。(1)用刻度尺测得摆长为,测量周期时用到了秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1min,该单摆摆动n=50次时,长短针的位置如图所示,所用时间为t=________s。
(2)用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=__________(不必代入具体数据)。
(3)若有一位同学在实验时测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2—图象,就可以求出矿区的重力加速度.理论上T2—图象是一条过坐标原点的直线,该同学根据实验数据作出的图象如图所示.
①造成图象不过坐标原点的原因最有可能是___________。
②由图象求出的重力加速度g=_______m/s2(取π2=9.87)。
某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。
(1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
① ;
② 。
(2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带,取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f,则打E点时重物的速度表达式VE= ;该同学先分别计算出各计数点的速度值,并试画出速度的二次方(V2)与对应重物下落的距离(h)的关系如图丙所示,则重力加速度g= m/s2。
如图4所示,一个半径为R质量为M的半圆形光滑小碗,在它的边上1/4圆弧处让一质量为m的小滑块自由滑下,碗下是一台秤,当滑块在运动时,台秤的最大读数是_______ 。