利用电火花计时器做如下实验。
(1)(10分)甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。
①下面是操作步骤:
a.按图1安装器材;
b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;
c.接通电火花计时器电源,使计时器开始工作
d.进行数据处理:
e.根据需要,在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 .
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……,
电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为 m/s。(保留到小数点后两位)
③如果已知重锤的质量为0.50kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为 J,重锤动能的增加量为 J。(保留到小数点后两位)
(2)(8分)乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为、、、……;
d.用配重受到的重力分别乘以、、、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为、、、……,再求出它们的平方、、、……;
f.用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象,并在图象中描出(,)坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位)
①在步骤d中,该同学测得,则配重重力所做的功 J;
②该同学得到图象如图4。通过图象可知,打A点时对应小车的速度 m/s;
③小车的质量M= kg.
一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示。在图1中磁铁的两个磁极分别为同心的圆形和圆环形。在两极之间的缝隙中,存在辐射状的磁场,磁场方向水平向外,某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比。用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈,从某高度被无初速释放,在磁极缝隙间下落的过程中,线圈平面始终水平且保持与磁极共轴。线圈被释放后 ( )
A.线圈中没有感应电流,线圈做自由落体运动
B.在图l俯视图中,线圈中感应电流沿逆时针方向
C.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越小
D.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越大
.如图所示,两个半径相同的小球A、B分别被不可伸长的细线悬吊着,两个小球静止时,它们刚好接触,且球心在同一条水平线上,两根细线竖直。小球A的质量小于B的质量。现向左移动小球A,使悬吊A球的细线张紧着与竖直方向成某一角度,然后无初速释放小球A,两个小球将发生碰撞。碰撞过程没有能量损失,且碰撞前后小球的摆动平面不变。已知碰撞前A球摆动的最高点与最低点的高度差为h。则小球B的质量越大,碰后( )
A.A上升的最大高度越大,而且可能大于
B.A上升的最大高度越大,但不可能大于
C.B上升的最大高度越大,而且可能大于
D.B上升的最大高度越大,但不可能大于
一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法中正确的是( )
A.如果实线是电场线,则a点的电势比b点的电势高
B.如果实线是等势面,则a点的电势比b点的电势低
C.如果实线是电场线,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大
D.如果实线是等势面,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大
一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放:在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是()
A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
已知万有引力恒量G,根据下列哪组数据可以计算出地球的质量 ( )
A.卫星距离地面的高度和其运行的周期
B.月球自转的周期和月球的半径
C.地球表面的重力加速度和地球半径
D.地球公转的周期和日地之间的距离