将力传感器连接到计算机上,不仅可以比较精确地测量力的大小,还能得到力随时间变化的关系图象。甲图中,某同学利用力的传感器测量小滑块在光滑半球形容器内的运动时对容器的压力来验证小滑块的机械能守恒,实验步骤如下:
①如图甲所示,将压力传感器M固定在小滑块的底部;
②让小滑块静止在光滑半圆形容器的最低点,从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图象如图乙所示;
③让小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的之间往复运动,、与竖直方向之间的夹角相等且都为θ(θ<5°)从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图象如图丙所示。
请回答以下问题:
(1)小滑块的重量F0为____________N。
(2)为了验证小滑块在最高点A和最低点处的机械能是否相等,则____________。
A.一定得测出小滑块的质量m
B.一定得测出OA与竖直方向的夹角θ
C.一定得知道当地重力加速度g的大小
D.只要知道图乙中的压力F0和图丙中的最小压力F1、最大压力F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小问中所需测量的物理量,用R表示半圆形容器的半径,则小滑块从A
点到最低点的过程中重力势能减小______________(用题中所给物理量的符号来表示),动能增加
______________(用题中所给物理量的符号来表示),由测量的数据得到小滑块的机械能__________(填“是”或“不”)守恒的。
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利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力,并能得到挂钩所受的拉力随时间变化的关系图象,实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒,实验步骤如下:
①如图甲所示,固定力传感器M;
②取一根不可伸长的细线,一端连接一小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器M的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过);
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图乙所示;
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动,从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图丙所示。
请回答以下问题:
(1)小铁球的重量为_____。
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等,则____。
A.一定得测出小铁球的质量m
B.一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角θ
C.一定得知道当地重力加速度g的大小及图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
D.只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小问中所需测量的物理量,则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等,只需验证____等式是否成立即可。(用题中所给物理量的符号来表示)
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将力传感器连接到计算机上,不仅可以比较精确地测量力的大小,还能得到力随时间变化的关系图象。甲图中,某同学利用力的传感器测量小滑块在光滑半球形容器内的运动时对容器的压力来验证小滑块的机械能守恒,实验步骤如下:
①如图甲所示,将压力传感器M固定在小滑块的底部;
②让小滑块静止在光滑半圆形容器的最低点,从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图象如图乙所示;
③让小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的之间往复运动,、与竖直方向之间的夹角相等且都为θ(θ<5°)从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图象如图丙所示。
请回答以下问题:
(1)小滑块的重量F0为____________N。
(2)为了验证小滑块在最高点A和最低点处的机械能是否相等,则____________。
A.一定得测出小滑块的质量m
B.一定得测出OA与竖直方向的夹角θ
C.一定得知道当地重力加速度g的大小
D.只要知道图乙中的压力F0和图丙中的最小压力F1、最大压力F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小问中所需测量的物理量,用R表示半圆形容器的半径,则小滑块从A
点到最低点的过程中重力势能减小______________(用题中所给物理量的符号来表示),动能增加
______________(用题中所给物理量的符号来表示),由测量的数据得到小滑块的机械能__________(填“是”或“不”)守恒的。
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将一个电动传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图7所示.某同学由此图象提供的信息作出的下列判断中,正确的是( )
A.t=0.2 s时摆球正经过最低点
B.t=1.1 s时摆球正经过最低点
C.摆球摆动过程中机械能减小
D.摆球摆动的周期是T=1.4 s
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