用如右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6 V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对图中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.如下图是打出的一条纸带,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下图所示.使用电流的频率为f,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 .
如图,两质量均为m的小球,通过长为L的不可伸长轻绳水平相连,从h高处自由下落,下落过程中绳处于水平伸直状态,若下落时绳中点碰到水平放置的光滑钉子O,重力加速度为g,则( )
A.小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒
B.从轻绳与钉子相碰到小球刚达到最低点过程,重力的功率先减小后增大
C.小球刚到最低点速度大小为
D.小球刚到达最低点时绳中张力为
如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin100πt(V),则( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表V1的示数为22V
B.当时,电压表V0的读数为220V
C.单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表V1示数增大,电流表示数变小
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小
如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示,则( )
A.运动过程中小球的机械能守恒
B. t2 ~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
C. t2时刻小球的加速度为零
D.t2 ~t3这段时间内,小球的动能与重力势能之和在增加
如图所示,相距为d的两平行金属板的电容为C,带电量为Q.有一长为L的绝缘轻杆,两端各固定电荷量分别为—q和+q的小球,不计两球的重力和两球间的库仑力.现先将杆从平行于极板的位置I缓慢移动到垂直于极板的位置Ⅱ,再从位置Ⅱ缓慢移动到无穷远处.则( )
A.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和减小
B.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力做功为零
C.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,两球的电势能之和不变
D.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,克服电场力做功
如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负带,两点在它们连结的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从点开始经点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过两点时的速度分别为,其速度图像如图乙所示,以下说法中不正确的是( )
A.一定带正电
B.的电量一定大于的电量
C.b点的电场强度一定为零
D.整个运动过程中,粒子的电势能先增大后减小