一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在行星上,宇宙飞船上备有以下实验仪器:
A.弹簧测力计一个
B.精确秒表一只
C.天平一台(附砝码一套)
D.物体一个
为测定该行星的质量M和半径R,宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量,依据测量数据可以求出M和R(已知引力常量为G).
(1)绕行时测量所用的仪器为_____(用仪器的字母序号表示),所测物理量为_____.
(2)着陆后测量所用的仪器为_____,所测物理量为_____.用测量数据求该星球半径R=_____.
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如图所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置.(g取9.80m/s2)
(1) 选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.90cm,OC=27.06cm, 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg.甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J;打点计时器打到B点时重锤的速度vB=__________m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了__________J.(结果均保留三位有效数字)
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如上图的图线.图线的斜率近似等于_____________.
A.19.6 B.9.80 C.4.90
图线未过原点O的原因是___________________
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图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________.
②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距s __________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).
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某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是______点,在打出C点时物块的速度大小为______m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为_____m/s2(保留2位有效数字).
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一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系.
(1)首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表.请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像_______.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
F/N | 2.42 | 1.90 | 1.43 | 0.97 | 0.76 | 0.50 | 0.23 | 0.06 |
ω/rad·s-1 | 28.8 | 25.7 | 22.0 | 18.0 | 15.9 | 13.0 | 8.5 | 4.3 |
(2)通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步的转换,通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确.
(3)在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论,你认为他们的依据是_______.
(4)通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________,单位是________.
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(1)在做“研究平抛运动”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,下列图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是(____)
(2)利用如图 所示的装置研究平抛运动的特点,让小球多次沿同一轨迹运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面说法不正确的是(____)
A.坐标原点就是斜槽口的端点
B.要在斜槽上适当高度释放小球
C.应把木板调整到竖直方向
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触
(3)做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光, 拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)。已知汽车长度为 3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为______m/s (g 取 10 m/s2)
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在《探究力的平行四边形定则》实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图,则:
(1)图乙中的F是力F1和F2合力的_____________;F′是力F1和F2合力的_________.(填“测量值”或“理论值”)
(2)在实验中,如果只将细绳OB换成橡皮筋,重复上述实验,是否可以完成《探究力的平行四边形定则》实验? 答:____________.(选填“可以”或“不可以”)
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利用单摆验证小球平抛运动的规律,设计方案如图所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L)。
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:_______;
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=x,则小球做平抛运动的初速度为v0为_____。
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在图甲所示的光电计时器中,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置验证机械能守恒定律。图中PQ是固定的光滑斜面,斜面的倾角为,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门12各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块质量为,滑块沿斜面方向的宽度为,光电门1和2之间的距离为,g取,设滑块经过光电门的速度为其平均速度。
(1)滑块通过光电门1时的速度_________,通过光电门2时的速度_________。
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为__________J,重力势能的减少量为________J.由此可得出的结论是______________________________。
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实验中常用的电磁打点计时器的电火花计时器使用的是_____电源(选填“直流”或“交流”),某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,得到一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=1.20cm,x2=2.60cm,x3=4.00cm,x4=5.40cm,则打A点时对应的瞬时速度大小为_____m/s.(结果保留两位有效数字)
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