一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图5-7所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式: .
弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x (cm) |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
小钢球飞行的水平距离s (cm) |
1.01 |
1.50 |
2.01 |
2.49 |
3.01 |
3.50 |
根据上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为 ,并说明理由: .
“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为橡皮筋与细绳套的结点,OB和OC为细绳套,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)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.类比法 |
(8分) 某电流表的量程为50mA,内阻为50,其表面的刻度盘已损坏,要重新通过测量来刻画出刻度值,有下列器材:
A.待测电流表 |
B.9V直流电源 |
C.“0-10![]() |
D.“0-100![]() |
E.“0.6A,0.5标准电流表
F.“3A,0.01”标准电流表
G.5标准电阻
F.20标准电阻
I. 开关及导线若干
(1)应选用的器材(填选用器材序号)。
(2)画出实验电路图
(3)待刻度电流表的电流表刻度值x =.说明式中各物理量的表示意义。
图示为探究牛顿第二定律的实验装置,该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______
A.用该装置可以测出滑块的加速度 |
B.用该装置探究牛顿第二定律时,要保证拉力近似等于沙桶的重力,因此必须满足m<<M |
C.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满足m<<M |
D.可以用该装置探究动能定理,但不必满足m<<M |
某同学测量一只未知阻值的电阻。
①他先用万用表初步测量,将选择开关旋至“×10” 档,进行欧姆调零后进行测量,结果如图甲所示。其阻值为____。为了使测量的结果更精确些,选择开关应调到_____档;
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω,滑动变阻器阻值为50Ω。图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量,请你完成其余的连线;用此种方法测得的电阻值将___________(填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。
某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①如果测得C、D两点间距S4=2.70cm,D、E两点间距S5=2.90cm,则据此数据计算在打D点时小车的速度公式为,小车的速度值vD=m/s。(保留三位有效数字)
②该同学分别算出其它速度:vA=0.220m/s,vB=0.241m/s,vc=0.258m/s, vE="0.300m/s" ,请设计实验数据记录表格填入框中,并在坐标系中作出小车运动的v-t图像,设O点为计时起点。
③由所做v-t图像判断,小车所做的运动为。