卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具(弹簧秤、秒表、刻度尺)。(1)物体与桌面间没有摩擦力,原因是 ;(2)实验时需要测量的物理量是 ;(3)待测质量的表达式为m= 。
(10分)某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带,其中纸带右端与小车相连接,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s。请回答下列问题: ①根据纸带请判断该小车的运动属于_______(填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”)直线运动. ②从刻度尺中可以得到xAB=_______cm、xCD=_________cm,由这两个数据得出小车的加速度大小a=______m/s2,打点计时器打B点时小车的速度v=m/s。
某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系. ①如图 (a)所示,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/s2)
②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图 (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中的操作,得到v与x的关系如图 (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.
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G; 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A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F; 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:
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C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h; ⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s. 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F-G图线. (2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=______(保留2位有效数字). (3)滑块最大速度的大小v=________(用h、s、μ和重力加速度g表示).
实验室有一破损的双量程动圈式电压表,两量程分别是50V和500V,其内部电路如图所示.因电压表的表头G已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1、R2完好,测得R1=49.9kΩ,R2=499.9kΩ。现有两个表头,外形都与原表头G相同,已知表头G1的满偏电流为1mA,内阻为60Ω;表头G2的满偏电流0.5mA,内阻为100Ω,又有两个定值电阻r1=40Ω,r2=20Ω.若保留R1、R2的情况下,对电压表进行修复,则: (1)原表头G满偏电流Ig=________,内阻rg=_________. (2)用于修复电压表的器材有:___________________________(填器材符号). (3)在虚线框中画出修复后的电路.
一电流表的量程标定不准确,某同学利用如图甲所示电路测量该电流表的实际量程Im. 所用器材有: 量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0 Ω,量程标称为5.0 mA; 标准电流表A2,内阻r2=45.0 Ω,量程1.0 mA; 标准电阻R1,阻值R1=10.0 Ω; 滑动变阻器R,总电阻约为300.0 Ω; 电源E,电动势3.0 V,内阻不计; 保护电阻R2; 开关S; 导线. 回答下列问题: (1)在如图乙所示的实物图上画出连线. (2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至________端. (3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=________. (4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图丙所示,从图中读出A1的示数I1=________,A2的示数I2=________;由读出的数据计算得Im=________.(保留3位有效数字)