某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.图乙所示是用游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为d= cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/s.在本实验中,为了验证系统的机械能是否守恒,需要测量的物理量除了钩码的质量外,还需要测量 和 .
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为,…,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=____________J(结果保留三位有效数字),把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=" ______" (结果保留三位有效数字)
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是( )
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小 |
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因 |
(3)在(2)的基础上该同学对操作步骤进行了改进(步骤已正确),小车质量M,钩码总质量m,让钩码带动小车加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为__________________________.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
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。
图乙中的F与F′ 两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__ ___。(有选错的不得分)
A.通过调节使斜槽的末端保持水平 |
B.每次释放小球的位置可以不同 |
C.每次必须由静止释放小球 |
D.记录小球位置用的铅笔位置每次必须等距离改变 |
E.小球运动中不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的(不需要用公式计算的)物理量是( )
A.时间间隔 | B.位移 | C.加速度 | D.平均速度 |
在《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带.图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.
(1)根据纸带数据计算
Δx1=xBC-xAB= 、
Δx2=xCD-xBC= 、
Δx3 =xDE-xCD= .由此可得,小车运动的规律是:
(2)D点的瞬时速度vD= m/s.
某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节 |
B.电流表:量程0~0.6A,内阻0.1Ω |
C.电流表:量程0~3A,内阻0.024Ω |
D.电压表:量程0~3V,内阻未知 |
E.电压表:量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10Ω,2A
G.滑动变阻器:0~100Ω,1A
H.开关、导线若干
在伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.
(1)在上述器材中请选择适当的器材:____ ____(填写选项前的字母);
(2)在图方框中画出相应的实验电路图;
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线.现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5 V,内阻约10 kΩ)
B.电压表(0~15 V,内阻约20 kΩ)
C.电流表(0~3 A,内阻约1 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻约0.4 Ω)
E.滑动变阻器(10 Ω,2 A)
F.滑动变阻器(500 Ω,1 A)
G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干
(1)实验中所用电压表应选 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 .
(2)在虚线框内画出实验电路图,并标明各元件。
(3)利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示,分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点: 。
(4)若把电器元件Z和小灯泡接入如图(丙)所示的电路中时,通过Z的电流为0.22A,已知A、B两端电压恒为2.5V,则此时灯泡L的功率约为 W(保留两位有效数字)
(1)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下:
A.让小球多次从斜槽上同一位置上由静止滚下,记下小球落在接球凹槽的一系列位置;
B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线;
C.测出曲线上某点的坐标x 、y ,算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。
上述实验步骤的合理顺序是_ _____(只排列序号即可);步骤C中计算小球平抛运动的初速度的表达式为 ;
(2).在探究平抛运动规律的实验中,下列关于实验误差的的说法,正确的是( )
A.若斜槽轨道末端没有调整水平,会导致误差
B.斜槽轨道的不光滑会产生误差
C.为减小实验误差,实验小球应选用质量较大、体积较小的金属球
D.小球在斜槽轨道上释放点的高度越高,实验误差越小
(3)某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,因为记录轨道末端位置,在轨迹上任取一点a为坐标原点建立如图的坐标系(y轴竖直,x轴水平),又在轨迹上另取b、c两点的位置(如图). (g取10m/s2)则
①小球平抛的初速度为 m/s.
②小球开始做平抛运动的位置坐标为x= cm,y= cm.
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放纸带,然后接通电源开关打纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 .(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)某同学得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.76 cm,点A、C间的距离为15.24 cm,点C、E间的距离为16.76 cm,TAC= TCE= 0.04s。已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0 kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,C点的速度vC="________" m/s;重锤动能的增加量为________J,重力势能的减少量为________J。(结果保留三位有效数字)
(3)物体动能的增加量小于重力势能的减少量,产生这种结果的可能原因是 。
)用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径,其示数如甲图所示,该金属导线的直径为 mm。用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是 mm。
在DIS描绘电场等势线的实验中
(1)电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个_______________产生的__________,用____________探测等势点。
(2)(单选题)在安装实验装置时,正确的做法是( )
A.在一块平整木板上依次铺放复写纸、白纸、导电纸 |
B.导电纸有导电物质的一面应该向上 |
C.连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘 |
D.连接电极a、b的电源电压为交流4-6V |
在学习过机车启动问题之后,某物理兴趣小组决定按照图做一个实验,测定一电动遥控玩具车的功率,具体步骤如下:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图7所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示。
请你分析图纸带数据,回答下列问题:(结果保留三位有效数字)
(1)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(2)关闭小车电源后,小车的加速度大小为 m/s2;
(3)小车所受的阻力大小为 N;
(4)该电动小车的额定功率为 W。
用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验:
(1)(4分,每空2分,全部填对得2分,部分填对得1分,见错不得分)为进行该实验,备有下列器材可供选择:铁架台、电磁打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、弹簧秤、秒表、导线、开关。其中不必要的器材是 ,缺少的器材是 。
(2)(6分,每小题3分,选不全得2分,见错不得分)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。
A.用刻度尺测出物体下落高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v.
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度.
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算出高度h.
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
①以上方案中只有一种最合理,最合理的是 。(填入上述相应的字母)
②要使该实验误差尽量小,下述注意事项正确的是 (填入下述相应的字母)
A.使重锤的质量尽可能大些,但悬挂时不能拉断纸带
B.选用电火花计时器比电磁打点计时器更好,可减小阻力影响
C.测长度时保持纸带悬挂状态,刻度尺的读数更准确
D.纸带上留下的点越大越好
(1)研究小车匀速直线运动的实验装置如图(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50HZ,纸带上计数点的间距如图(b)所示,图中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为V5= .
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= .
(2)图(c)是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
①若已知电源频率为50Hz,则打点计时器在纸带上打相邻两点的时间间隔为 s.
②A、B、C、D是打点计时器在纸带上打下的四个点,每两个相邻点之间还有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距s= cm,C点对应的速度是 m/s.纸带的加速度是 m/s2(计算结果保留二位有效数字).