如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)图b是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为__________m/s。(g=9.8m/s2)
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸,方格边长L="5" cm,通过实验,记录了小球在运
动途中的三个位置,如图c所示,则该小球做平抛运动的初速度为_________m/s;
B点的竖直分速度为___________m/s。
发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V |
0 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
2.40 |
2.80 |
I/mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
12.0 |
19.0 |
30.0 |
(1)实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0-15V,内阻约25 kΩ)
C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)
D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
F.电源(电动势6V,内阻不计)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是 ▲ ,电流表选用的是 ▲ (填选项字母)。
(2)请在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整。
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线。
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R= ▲ Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态(结果保留三位有效数字)。
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
时刻 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
速度(m/s) |
4.99 |
4.48 |
3.98 |
▲ |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= ▲ m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量E p = ▲ J,动能减少量E k= ▲ J;
(3)在误差允许的范围内,若E p与E k近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得E p ▲ E k (选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 ▲ 。
某同学用在弹簧下面挂钩码的方法做“探究弹簧弹力与形变量之间的关系”的实验,装置如图甲所示.他记录了下列几组数据,已知弹簧原长为10.0cm。
(1)先将下衾数据填写完整,再在图乙所示的坐标纸上描点并画出弹簧弹力F与弹簧伸长量之间的关系图象.(取g="10" N/kg)
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
弹簧长度/cm |
12.1 |
13.9 |
16.1 |
18.2 |
19.9 |
钩码的质量/g |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
弹簧弹力F/N |
|
|
|
|
|
弹簧伸长量/cm |
|
|
|
|
|
(2)由图象得出的结论为:
①弹簧的弹力与弹簧伸长(或缩短)的长度成 ;
②弹簧的劲度系数为 N/m。
某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉钉住;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;调节滴水计时器的滴水速度,使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴人浅盘内;随即在撤去浅盘的同时放开小车,于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹;小车到达斜面底端时立即将小车移开.
图乙为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的距离是,,,,,。试问:
(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的 原理类似。
(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度= m/s,小车的加速度= m/s2(结果均保留2位有效数字)
如图所示为接在频率为50Hz的低压交流电源的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的点是依次所选的计数点,但第3个计数点未画出。相邻计数点间均有4个实际打下的点。由图示数据可求得该物体的加速度为 m/s2,打第3个计数点时,该物体的速度为 m/s。
“验证力的平行四边形定则”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。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′ 两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
(2)本实验采用的科学方法是 。
A.理想实验法 | B.等效替代法 |
C.控制变量法 | D.建立物理模型法 |
某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时得到如图所示的纸带,设0点是计数的起始点,两相邻计数点之间的时间间隔为0.1s则打计数点2时物体的瞬时速度为v2= m/s,物体的加速度a= m/s2。
在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、CD、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 |
B |
C |
D |
E |
F |
速度(m/s) |
0.141 |
0.180 |
0.218 |
0.262 |
0.301 |
(1)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=___________;
(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图2所示坐标系中合理选择好标度,作出v-t图象,利用该图象求物体的加速度a=____________m/s2;
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测
量值与实际值相比________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(实验所用交流电的频率为50Hz)
(1)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
小车加速度 a/m·s-2 |
1.90 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
小车质量 m/kg |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
4.00 |
3.45 |
3.03 |
2.50 |
2.00 |
1.41 |
1.00 |
0.60 |
请在方格坐标纸中画出a—图线,并根据图线写出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是_____________。
(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(b)所示。
该图线不通过原点,其主要原因可能是_____________________________。
密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着下沉速度变大,固体所受的阻力也变大,故下沉到一定深度后,固体颗粒就会匀速下沉。该实验是研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些量有关的实验,实验数据的记录如下表:(水的密度为kg/m3)
次序 |
固体球的半径r(m) |
固体的密度ρ(kg/m3) |
匀速下沉的速度v(m/s) |
1 |
0.55 |
||
2 |
2.20 |
||
3 |
4.95 |
||
4 |
1.10 |
||
5 |
4.40 |
||
6 |
1.65 |
||
7 |
6.60 |
(1)我们假定下沉速度v与重力加速度g成正比,根据以上实验数据,你可以推得球形固体在水中匀速下沉的速度v还与 有关,其关系式是 。(比例系数可用k表示)
(2)对匀速下沉的固体球作受力分析,固体球受到浮力(浮力大小等于排开液体的重力)、重力(球体积公式V=计算)、匀速下沉时球受到的阻力。可写出与及的关系式为 。(分析和推导过程不必写)
某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中,主要步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上。 |
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套。 |
C.用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条拉长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数。 |
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F; |
E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力Fˊ的图示。
F.比较力Fˊ和F的大小和方向,看他们是否相同,得出结论。
上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是_______和______
②遗漏的内容分别是:_________________________和__________________________
(1)如图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U图线的实验电路图。
①根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接成完整实验电路。
②开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)。
(2)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:
①除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有( )。(填选项代号2分)
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表 E.天平
②实验过程中,下列做法正确的是
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
③图示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小 m/s,小车的加速度大小 m/s2。(保留两位有效数字)
(1)为了测量一个阻值较大的未知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999W),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图a所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开k2,闭合k1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I1=1.00mA,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开k1,闭合k2,此时电流表示数为I2=0.80mA,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为____________W。请将图a所示的实物电路的原理图画在图b的方框内。
(2)经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图甲所示的实验电路,实验过程如下:断开k1,闭合k2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开k2,闭合k1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为____________,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R0。由此可测出Rx=___________。请按照图甲所示的电路原理图,用实线把图乙中给出的实物连接起来,组成实验电路。