某同学利用图a装置探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系。一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的____________(填正确答案标号)。
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量Δx
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=__________。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出:如果h不变,m增加,s-Δx图线的斜率会_______(填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)设图(b)s-Δx图线的斜率为k,用测量量和已知量表示出Ep与Δx的函数关系式_______。
某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t;
②用刻度尺测量出两个光电门之间的高度h,并计算出小铁球通过两光电门间的平均速度;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复①的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度;
④画出-t图像。
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度的表达式为_____;(用v0、g和t表示)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
t(s) | 0.069 | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0.226 | 0.255 |
(m/s) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.35 |
(2)实验测得的数据如下表:请在坐标纸上画出-t图像_______;
(3)根据-t图像,可以求得当地重力加速度g=_______m/s2,试管夹到光电门1的距离约为________cm。
如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调高内阻电池。提高或降低挡板,可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。(实验前已给电源充足了电)
(1)闭合开关S,在将挡板向上提的过程中,电压传感器2的读数将___________;(填“变大”,“变小”,“不变”)
(2)(多选题)下列说法中正确的是(____________)
(A)当S断开时,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势
(B)闭合S,当把电阻R的滑臂向左移动到阻值为零时,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势;
(C)闭合S,无论R的滑臂移动到哪里,传感器1的示数总小于传感器2的示数
(D)闭合S,无论R的滑臂移动到哪里,传感器1和传感器2的示数之和总不变
图甲所示是演示振动图像的沙摆实验装置,沙摆可视为摆长L=1.0m的单摆,其摆动可看作简谐运动。实验中,细沙从摆动着的漏斗底部均匀漏出,用手沿与摆动方向垂直的方向匀速拉动纸板,漏在纸板上的细沙形成了图乙所示的粗细变化有规律的一条曲线。
(1)曲线之所以粗细不均匀,主要是因为沙摆摆动过程中_____(选填“位移”、“速度”或“加速度”)大小在变化;
(2)若图乙中AB间距离x=4.0m,当地重力加速度g=10m/s2,则纸板匀速运动的速度大小为____m/s。
如图所示,在水平面上有两条长度均为4L、间距为L的平行直轨道,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。横置于轨道上长为L的滑杆向右运动,轨道与滑杆单位长度的电阻均为,两者无摩擦且接触良好。轨道两侧分别连接理想电压表和电流表。若将滑杆从轨道最左侧匀速移动到最右侧,当滑竿到达轨道正中间时电压表示数为U,则滑竿匀速移动的速度为________,在滑动过程中两电表读数的乘积的最大值为________。
如图所示,置于竖直平面内的AB为光滑细杆轨道,它是以初速为v0、水平射程为s的平抛运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点。则A、B两端点的竖直高度差为_________。现将小环a套在AB轨道的最上端,它由静止开始从轨道顶端滑下,则小环a从轨道末端出来的水平速度大小为_______。(重力加速度为g)