某同学在做《探究弹力和弹簧伸长的关系》的实验中，设计了如图所

更新 2022-09-03
科目物理
题型实验题
难度较易
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某同学在做《探究弹力和弹簧伸长的关系》的实验中，设计了如图所示的实验装置。已知他所用钩码的质量每个都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并记下对应的钩码个数，然后将数据填在表格中，最后通过数据分析得出结论。在个实验中，这位同学是以代替弹簧的弹力的。

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某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。

①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些。
②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个（）

A．	避免小车在运动过程中发生抖动
B．	可使打点计时器在纸带上打出的点清晰
C．	可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．	可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

③平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：。
④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的（）

A．	在接通电源的同时释放了小车
B．	小车释放时离打点计时器太近
C．	阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．	钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力

题型：未知
难度：未知

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如图是测量阻值约几十欧的未知电阻 $R_{x}$ 的原理图，图中 $R_{0}$ 是保护电阻（ $10 Ω$ ）， $R_{1}$ 是电阻箱（ $0 ～ 99.9 Ω$ ）， $R$ 是滑动变阻器， $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 是电流表， $E$ 是电源（电动势 $10 V$ ，内阻很小）。
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：

（i）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
（ii）闭合 $S$ ，从最大值开始调节电阻箱 $R_{1}$ ，先调 $R_{1}$ 为适当值，再调滑动变阻器 $R$ ，使 $A_{1}$ 示数 $I_{1} = 0.15 A$ ，记下此时电阻箱的阻值 $R_{1}$ 和 $A_{2}$ 示数 $I_{2}$ 。
（iii）重复步骤（ii），再侧量6组 $R_{1}$ 和 $I_{2}$ ；
（iv）将实验洲得的7组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题：
① 现有四只供选用的电流表：

A．	电流表（ $0 ～ 3 m A$ ，内阻为 $2.0 Ω$ ）
B．	电流表（ $0 ～ 3 m A$ ，内阻未知）
C．	电流表（ $0 ～ 0.3 A$ ，内阻为 $5.0 Ω$ )
D．	电流表（ $0 ～ 0.3 A$ ，内阻未知）

$A_{1}$ 应选用， $A_{2}$ 应选用。
② 测得一组 $R_{1}$ 和 $I_{2}$ 值后，调整电阻箱 $R_{1}$ ，使其阻值变小，要使 $A_{1}$ 示数 $I_{1} = 0.15 A$ ，应让滑动变阻器 $R$ 接入电路的阻值（选填"不变"、"变大"或"变小"）。
③ 在坐标纸上画出 $R_{1}$ 与 $I_{2}$ 的关系图。

④ 根据以上实验得出 $R_{x}$ = $Ω$ 。

题型：未知
难度：未知

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实验室购买了一捆标称长度为 $100 m$ 的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 $1.0 m m^{2}$ ，查得铜的电阻率为 $1.7 \times 10^{- 8} Ω \cdot m$ ，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 $R_{x}$ ，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：
电流表：量程 $0.6 A$ ，内阻约 $0.2 Ω$ ；
电压表：量程 $3 V$ ，内阻约 $9 k Ω$ ；
滑动变阻器 $R_{1}$ ：最大阻值 $5 Ω$ ；
滑动变阻器 $R_{2}$ ：最大阻值 $20 Ω$ ；
定值电阻： $R_{0} = 3 Ω$ ；
电源：电动势 $6 V$ ，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选（填" $R_{1}$ "或" $R_{2}$ "），闭合开关S前应将滑片移至端（填" $a$ "或" $b$ "）。
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为 $0.50 A$ 时，电压表示数如图乙所示，读数为 $V$ 。（4）导线实际长度为 $m$ （保留2位有效数字）。

题型：未知
难度：未知

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某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤：
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；
实验数据如下表所示：

	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00
	0.59	0.83	0.99	1.22	1.37	1.61

④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物连接，保持滑块静止，测量重物离地面的高度；
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点（未与滑轮碰撞），测量间的距离。
完成下列作图和填空：

（1）根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。
（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数（保留2位有效数字）。
（3）滑块最大速度的大小（用和重力加速度表示）。

题型：未知
难度：未知

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某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系

①如图23（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数 $k$ = $N / m$ 。（ $g$ 取 $9.80 m / s^{2}$ ）

砝码质量（g）	50	100	150
弹簧长度（cm）	8.62	7.63	6.66

②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23（b）所示：调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小。
③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 $x$ ；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度 $v$ ，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为。
④重复③中操作，得到 $v$ 与 $x$ 的关系如图23（c）。由图可知， $v$ 与 $x$ 成关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比。

题型：未知
难度：未知

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