用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号顺序写在空白处.
A在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压 (填交流或直流)电源的两个接线柱上。
B把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过 ,并压在 下面。
C用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离 。
D切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间 。
E打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。
F利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是
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在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 0.141 | 0.180 | 0.218 | 0.262 | 0.301 |
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(8分)用如图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。
⑴实验中有A:200g的铝块和B:200g的铁块.为了减少误差,应该选择 (填字母);
⑵实验操作时应该先接通打点计时器电源再释放纸带,但某同学在操作时做反了,那么通过对这条纸带运算能否判断机械能是否守恒? (填“能”或“否”);
⑶如图(b)是某次实验的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F是连续的七个点,每2个点之间的时间为T,若重物质量为m,对应B到E的下落过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp= ,B到E动能变化量为ΔEk= 。
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(6分)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验中砝码的质量m与弹簧长度的相应数据对应的点已在图上标出。(g=9.8m/s2)
(1)作出m-的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为 N/m.(保留三位有效数字)
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用如图(甲)所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):
(一)下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。
根据下图可知,E点处的读数为 _ cm,打下E点时小车的速度为__ m/s.小车的加速度为___ m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
(二)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 | |
0.25 | 0.58 | 0.90 | 1.20 | 1.53 |
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在“测定玻璃折射率”的实验中,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示。当光线是由空气射入玻璃砖时,则和中为入射角的是 ;从图线可知玻璃砖的折射率是 。
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某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为kx,所以W=kx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=kx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块,设计了一个实验,利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是:
(1)将金属块悬挂在该弹簧下方,静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量,即F=kx式中的比例系数k为________N/m;
(2)将金属块放在长木板上,调节长木板的倾角,当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。
(3)如图将木板固定在地面上,金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与金属块接触,用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放,滑块脱离弹簧后,又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s,将对应的数据填写在下面的表格中。
为验证结果是否符合猜想Ep=kx2,则应该根据以上数据作出得图像为( )
A:图像 B:图像
C:图像 D:图像
在下图的坐标系中作出你所选择的的图像,请注明横纵坐标所代表的物理量及单位,并注明你所选的标度,由图可得到Ep和x2间的关系式为 则该同学的猜想是 (填“正确”或者“错误”)的。
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(9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是 ,操作不当的步骤是 。
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为,则计算重锤下落的加速度的表达式= 。(用、、、及表示)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是 。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小=_________________。
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