如图所示为利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验装置。
①安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =______ m/s(结果保留三位有效数字)。
②若已知当地重力加速度为g,代入图3中所测的数据进行计算,并将与 进行比较(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从O点到E 点的过程中机械能是否守恒。
③某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图所示。于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图像。图5中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是直线_________;由图像得出,A点到起始点O的距离为_________cm(结果保留三位有效数字)。
④ 某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图6所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上。测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=___________(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。
某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个理想电压表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学进行实验,测得的数据如表所示。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
R(Ω) | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
U(V) | 1.00 | 1.19 | 1.27 | 1.31 | 1.35 |
U/R(A) | 0.50 | 0.30 | 0.21 | 0.16 | 0.13 |
(1)根据表中提供的数据,若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作________图象;
(A)U- (B)R-U (C)R- (D)-U
(2)根据(1)中你选择的图像,电池的电动势是该图像的_________,电池的内阻是该图像的_________。
如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻质弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度并作出滑块的图象,其中高度从上升到范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零重力势能面,取,由图象可知( )
A.小滑块的质量为
B.弹簧最大弹性势能为
C.滑块上升过程中机械能守恒
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为
如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为v/2,则下列结论中正确的是
A.此过程中通过线框截面的电量为
B.此过程中回路产生的电能为
C.此时线框的加速度为
D.此时线框中的电功率为
在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向均为逆时针,轨迹示意如图。则下列说法中正确的是
A.甲、乙两粒子所带电荷种类可能不同
B.该磁场方向一定是垂直纸面向里
C.若甲、乙两粒子的比荷和动能都相同,则乙粒子所带电荷量较大
D.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
如图所示是实验室的手摇发电机给小灯泡供电的装置示意图。在匀速转动手柄的过程中,小灯泡会周期性的闪亮。以下判断正确的是
A.图示位置线框中产生的感应电动势最大
B.若增大手摇发电机的转速,灯泡亮度将不变
C.若增大手摇发电机的转速,灯泡闪亮的频率将变大
D.小灯泡周期性闪亮的主要原因是电路接触不良