三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1) 甲同学采用如图(1)所示的装置。用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力 度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________________。
(2)乙同学采用如图(2)所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是__________________________________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______________ 。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每__________________s曝光一次,该小球运动到图中位置2时速度大小为___________m/s(g取10m/s2)。
以初速度v1竖直上抛一个质量为m的物体,物体落回到抛出点时的速度为v2, 如果物体在上升和下降过程中受到的空气阻力大小相等,物体能上升的最大高度为_________.
某同学利用如图装置研究外力与加速度的关系。将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上,通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码。开始实验后,依次按照如下步骤操作:
①同时打开力传感器和位移传感器;
②释放小车;
③关闭传感器,根据F-t,v-t图像记录下绳子拉力F和小车加速度a。
④重复上述步骤。
(1)某次释放小车后得到的F-t,v-t图像如图所示。根据图像,此次操作应记录下的外力F大小为__________N,加速度a为__________m/s2。
(2)利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a-F图像,为一直线,则
A.理论上直线斜率应等于小车质量 |
B.直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平 |
C.如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力,直线斜率会变小 |
D.若实验中钩码质量较大,图象可能会呈现一条曲线 |
如图所示,一块均匀木板AB,长为12m,重为200N,距A端3m处有一固定转动轴O,另一端B以绳悬住,使板呈水平状态,绳与木板的夹角为30°。如果绳能承受的最大拉力为200N,现使一个重600N的人在板上行走,则此人在距A端__________m至__________m的范围内是安全的。
如图所示,质量为m的物块放在水平木板上,木板与竖直弹簧相连,弹簧另一端固定在水平面上,今使m随M一起做简谐运动,且始终不分离,则物块m做简谐运动的回复力是由 提供的,当振动速度达最大时,m对M的压力为 。
某同学用下图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b..接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2……6点所示.
c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:s1、s2、s3……s6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出s1、s2、s3……s6与对应时间的比值s1/t1、s2/t2、s3/t3……s6/t6.
f.以s/t为纵坐标、t为横坐标,标出s/t与对应时间t的坐标点,划出s/t-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有 和 .(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源 | B.电压可调的直流电源 |
C.刻度尺 | D.秒表E.天平F.重锤. |
(2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5
计数点所在位置如下图所示,则s2= cm,s5= cm.
(3)该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出s/t-t图线.
(4)根据s/t-t图线判断,在打0计数点时小车的速度v= m/s,小车在斜面上运动的加速度a= m/s2.
如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置。
(1)下列说法中符合本实验要求的是 。(选填选项前面的字母)
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同 |
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放 |
C.安装轨道时,轨道末端必须水平 |
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表 |
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON。已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得近似等于 ,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。
(一) 在验证“机械能守恒定律”的实验中,一同学进行如下操作:
① 将打点计时器水平固定在铁架台上
② 将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器。用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
③ 先松开纸带,后接通电源,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
④ 换几条纸带,重做上面的实验
⑤ 在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点的位置,依次再取四个计数点A、B、C、D。求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥ 将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦ 根据以上测得的数据计算相应的和的值。验证机械能守恒定律
(1)、以上操作有错误的是_________________________;
(2)、某同学用上述验证机械能守恒的装置测定当地的重力加速度:如图纸带上1至9为连续点,打点计时器所用的电源50Hz,由纸带所示数据算出当地的重力加速度是______ ;若当地的重力加速度真实数值是9.8 m/s2,请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因__________;
(二)某同学利用图(a)所示的电路进行电路实验.电路中R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”字样.闭合电键S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安.当不断向右移动滑片P,使得电压表与电流表指针偏离零刻度线的角度恰好均为指针满偏角度的1/4时(两表满偏角度相同),如图(b)、(c)所示.则此过程中,两表指针偏转的方向相________(填“同”、“反”);该电源的电动势为_____________V,内阻为_________W.
某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图甲,在水平桌面上放置一 个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的操作:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图乙所示,量出ab长度L=20.00cm. |
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h1=70.00cm. |
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=90.00cm. |
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h3=100.00cm.重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计. |
该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=____m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=____ __m/s(结果均保留三位有效数字).
(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,实数是,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,则测力计的实数小于,由此判断此时电梯的运动状态能是。
(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是。
(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率,开始玻璃砖位置如图中实线所示,使大头针、 圆心在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察、的像,且 的像挡住的像,如此只需测量出,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的方法表示出折射率
(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻,现备有下列洗菜:
A. 电流表(量程, 内阻约);
B. 电流表(量程, 内阻约);
C. 电流表(量程, 内阻约);
D. 电流表(量程50, 内阻约);
E. 直流电源(, 允许最大电流);
F. 滑动变阻器(最大阻值,额定功率);
G. 电键和导线若干。
电流表应选.电压表应.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①.
②.
(1)实验室中有一种游标卡尺,其游标尺有10格,总长为19mm。游标上每格比主尺上2 mm少0.1mm,故其精度为0.1mm。如图所示,用这种游标卡尺测量小球的直径,则直径为_________mm。
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(2)某同学欲测一单摆的周期,如果测得单摆完成30次全振动时秒表的示数如图所示,那么秒表的读数是________s,该单摆的摆动周期是_________s。(保留三位有效数字)
在“研究共点力的合成”实验中:
(1)除了木板、白纸、图钉、细线套、铅笔、三角板和刻度尺外,还需要的器材有:
和 。
(2)在此实验中,假如一个弹簧秤的拉力F1的大小及方向保持不变,那么为了使橡皮条仍然伸长到O点,对另一个弹簧秤的拉力F2来说,下面几种说法中正确的是( )
A.F2可以有多个方向 | B.F2的方向和大小可以有多个值 |
C.F2的方向和大小是唯一确定值 | D.F2的方向是唯一的,但大小可有多个 |
一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高为h处的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量m的一钢球接触,当弹簧处于自然长度时,钢球恰好在桌子的边缘,如图所示,让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,钢球在空中飞行后落到水平地面,水平距离是L。
(1)若钢球某次在空中飞行后落到水平地面的P点,如图所示,则水平距离L = cm。
(2)弹簧的弹性势能EP与钢球质量m、桌面离地的高度h,水平距离L等物理量的关系式是:EP = (用m、h、L、g符号表示)。
如图所示,长为L的木板A静止在光滑的水平桌面上,A的左端上方放有小物体B(可视为质点),一端连在B上的细绳,绕过固定在桌子边沿的定滑轮后,另一端连在小物体C上,设法用外力使A、B静止,此时C被悬挂着。A的右端距离滑轮足够远,C距离地面足够高。已知A的质量为6m,B的质量为3m,C的质量为m。现将C物体竖直向上提高距离2L,同时撤去固定A、B的外力。再将C无初速释放,当细绳被拉直时B、C速度的大小立即变成相等,由于细绳被拉直的时间极短,此过程中重力和摩擦力的作用可以忽略不计,细绳不可伸长,且能承受足够大的拉力。最后发现B在A上相对A滑行的最大距离为。细绳始终在滑轮上,不计滑轮与细绳之间的摩擦,计算中可认为A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取g=10m/s2)
求:(1)细绳被拉直前瞬间C物体速度的大小υ0;
(2)细绳被拉直后瞬间B、C速度的大小υ;
(3)在题目所述情景中,只改变C物体的质量,可以使B从A上滑下来。设C的质量为km,则k至少为多大?