精品一区二区免费在线观看_国产精品久久久久久av福利软件_97成人精品区在线播放_国内成人精品一区

410年前，意大利的比薩大學年輕教授伽利略通過落體實驗發現了“自由落體定律”H=gt²/2①，同時伽利略還創立了加速度的概念，提出自由落體的速度滿足關系式v=gt②。①②兩式結合，即可得出mgH=mg²t²/2=mv²/2，即E_p=E_K③。

后來人們由此得出了重力勢能E_P（今天所說的重力勢能）轉換為動能E_K的規律。離如今的41年前，有人根據愛因斯坦的思想，用光子作“落體”，在塔上做豎直下“拋”實驗，發現在重力場中運動著的光子同樣遵循③。

（1）已知光子的質量m=E_K/c²=hγ/c²，如果從高度為H的塔頂豎直向下發射的光子頻率為γ₀，那么當光子到達塔底時，其頻率γ變為多少？在此過程中，光子的顏色是向紅端移動還是向紫端移動？

（2）如果從質量為M、半徑為R的天體表面沿徑向向外輻射出頻率為γ₀的光子，那么該光子到達無窮遠處時頻率變為多少？（提示：以無窮遠處為零勢能點，質量為m的質點在上述天體表面的引力勢能為E_P=-GMm/R）

（3）如果定義上述天體由萬有引力造成的光子頻率的紅移量，那么請寫出天體質量與半徑的比（M/R）跟引力紅移（z）的關系式。

（4）已知太陽的引力紅移z_日=2×10^-6，半徑為R_日；天狼星的伴星（一顆白矮星）的引力紅移z=3×10^-4，半徑為R=0.0073R_日。求這顆星的密度是太陽密度的多少倍？（要求小數點后僅保留一位有效數字）。

（8分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，有交流（頻率為50Hz）和直流兩種輸出．重錘從高處由靜止開始落下，拖動紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）一同學按如下步驟進行實驗：

A．用天平測量出重錘的質量； B．按圖示的裝置安裝器件；

C．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；

D．先接通電源，后釋放懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；

E．換用紙帶，重復步驟D；   F．選取合適的紙帶；

G．測量所選紙帶上某些點之間的距離；

H．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。

指出其中沒有必要進行的一個步驟是　　　；操作不恰當的一個步驟是      。

（2）利用這個裝置也可以測量重錘的加速度數值。這位同學打出的紙帶如圖所示，A點為打下的第一個點，0、1、2、3、4、5、6為連續的計數點，現測得s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆分別為4.03 cm、4.42 cm、4.80 cm、5.18 cm、5.57 cm、5.95 cm，請你根據這條紙帶推算此落體過程的加速度a為　　　m/s²。(保留三位有效數字)

（3）某同學根據第(2)問求得的加速度數值計算重力勢能的變化量ΔE_P，驗證機械能守恒定律定律，試分析其合理性。（判斷并說明理由）

（1）在探究物體僅在重力作用下是否做勻變速直線運動的實驗中，利用打出來的紙帶可以測出當地的重力加速度。某次實驗得到的紙帶如圖所示，O、A、B、C、D為相鄰的五個點，測得OA=5.6mm、OB=15.0mm、OC=28.3mm、OD=45.5mm，打下相鄰兩個點間的時間間隔為0.02s。

① 當地的重力加速度g =         m/s²。（結果保留三位有效數字）
② 把①問題中求得的重力加速度與當地重力加速度的標準值比較，發現兩者并不相等，除了讀數誤差外，你認為產生誤差的其它原因可能是               （只要求寫出一種原因）。
（2）（12分）關于做“測電源電動勢和內電阻”的實驗
①有同學按圖（a）電路進行連接，他用到的6根導線是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ，由于其中混進了一根內部斷開的導線，所以當他按下開關后，發現兩個電表的指針均不偏轉，他用多用表的電壓檔測量bc′間的電壓，讀數約為1.5V（已知電池電動勢約為1.5V），由于只有一根導線內部斷開，根據上述現象可推得，這6根導線中哪幾根可能內部是斷開的？答：_____________（寫導線編號）。為了確定哪一根導線的內部是斷開的，他至少還要用多用表的電壓檔再測量幾次？答：_____次

②排除故障后，該同學通過改變滑動變阻器的電阻，測得了6組U、I的數據，根據第1、2、3、4、5和6組的數據，他在U-I圖上標出了這些數據點，并且按照這些數據點的分布繪制了相應的U-I圖線[如圖（b）所示]，由這一圖線，可求得電源的電動勢E為________V，內電阻r為________Ω。如果他不利用這一圖線，而是利用任意兩組U、I數據，那么當他選擇哪二組數據求出的E、r值時誤差最大？答：________________（寫數據組編號如1和2；3和4；5和6） 。