在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,
(1)以下说法正确的是 ( )
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度 |
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 |
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 |
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等 |
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用实验装置如下左图所示。
(1)其设计方案如下:让质量为m的铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块的重力势能的减少量为 ;测出小铁块通过光电门时的速度为v,则此过程小铁块动能的增加量为 ;比较两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒,(已知当地重力加速度大小为g)
(2)具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测山电磁铁下端到光电门的距离h(h»d);
D.电磁铁先通电(电源末画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,从复C、D、E、F等步骤,得到七组(,)数据:
H.将七组数据据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,拟台得到如上右图所示直线,
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是 【填步骤前的字母);写出计算小铁块经过光电门的速度表达式v= .
(3)若v2-h图线满足条件_______ _______ __,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.
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(12分)按图所示的电路测量两节干电池串联组成电池组的电动势和内阻,其中为电阻箱,为定值电阻,干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下:电流表(量程0~0.6~3.0A),电阻箱(阻值范围0~999.9Ω),定值电阻若干,电键、导线若干。
①在下面提供的四个电阻中,保护电阻应选用_______。
A.5Ω B.20Ω C.100Ω D.1kΩ
②根据电路图,请在图中画出连线,将器材连接成实验电路。
③实验时,改变电阻箱的值,记录下电流表A的示数,得到若干组、的数据。根据实验数据绘出如图所示的图线,由此得出电池组的电动势=______,内电阻=_______.
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如图所示,是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验,在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处,并通过定滑轮的细绳与钩码相连,光电计时器安装在B处,测得滑块(含遮光板)质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g,将滑块在图示A位置释放后,光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间为△t;
①实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M (填:是、否)。
②实验中还需要测量的物理量是 (用文字及相应的符号表示)。
③本实验中验证机械能守恒的表达式为:
(用以上对应物理量的符号表示)。
④如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量,请指出实验的调节可能出的问题
。
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(10分)为了探究“加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是_________。
A.将木板带滑轮的那一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的那一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将木板固定打点计时器的那一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板固定打点计时器的那一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点A、B、C、D、E、F、G。纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC="3.88" cm,CD="6.26" cm,DE="8.67" cm,EF="11.08" cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a =_________m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=_________m/s。(结果保留二位有效数字)。
(3)某组同学实验得出数据,画出a~F图像如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是_________。
(4)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,要用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_________。
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某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图下,当有不透光的物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
所用的西瓯XD 007光电门传感器可测得最短时间为0.01ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti.与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8m/s2注:表格中M为直尺质量)
①从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是: .
②请将表格中数据填写完整.
③通过实验得出的结论是:
④根据该实验请你判断下列△Ek一△h图象中正确的是
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在验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器所用电源输出交流电压的频率为50Hz,下图为在实验中打点计时器打出的一条纸带,图中A点是重锤下落的起点,重锤的质量为m。从某一位置B开始,B、C、D、E各相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3,设打点计时器的打点周期为T,则打D点时重锤动能的表达式为____________。(2分)
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(10分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度L,结果如图2所示,由此读出L= mm;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S;
④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;
⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2;
⑥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.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1= 和E k2= .
②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量△EP= (重力加速度为g).
(3)如果在实验误差允许的范围内,△EP= ,则可认为验证了机械能守恒定律.
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