(18分)
(1)①在一次课外探究活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上的铁块A于长金属板B间的动摩擦因数,已测出铁块A的质量为1kg,金属板B的质量为0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,稳定时弹簧秤示数如图所示(已放大),则A、B间的摩擦因数 (g取10m/s2)
②将纸带连接在金属板B,的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,测量后的结果如图乙所示,图中几个连续的计数点的时间间隔0.1s,由此可知水平里F= N
(2)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx :电源E,适当量程的电流表、电压表各一只,滑动变阻器R,电阻箱Rp,开关S1、S2,导线若干。他设计的电路图如图(a)所示
实验步骤:先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为l1、U1;在保持R和Rp阻值不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数为l2、U2
①请按电路图在实物图(b)上连线(要求闭合S1前,华东滑动变阻器的滑动触头P处于正确的位置);
②写出被测电阻RX (用电表的示数表示)
③此实验中因电流表有内阻,电压表内阻不是无限大,被测电阻的测量值 真实值(填“大于”、“小于”)
④用图(a)电路、 测出电压表的内阻(填“不能”“能”)
如图所示,是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中打出的一条纸带,图中每相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。打点计时器的频率是50Hz。测得各相邻计数点之间距离分别是 AB=1.50cm,BC=3.00cm,CD=4.50cm,DE=6.00cm。则,加速度a =m/s2,打C点时的速度vc =m/s. (计算结果保留三位有效数字).
研究匀变速直线运动时,打点计时器使用的电源为______(选填“干电池”、“直流电”、“交流电”等)。如图所示的是某次实验得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E均为实验时先后记录的数据点,若记录A、B两点的时间为0.02s,则记录D、E两点的时间______0.02s(填“大于”、“等于”、“小于”)。用刻度尺测量得到A点的读数为5.0mm,C点的读数为21.0mm,E点的读数为45.0mm。根据本次测量的数据计算可得 ,在记录A点到记录E点的这段时间内,小车的平均速度=______m/s;打点计时器记录C点时,小车的速度vC =______m/s。小车运动的方向与加速度方向________(选填“相同”、“相反”)。
(本题10分)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω) B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω) D.电压表(0~3V,内阻约为3 kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约为15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是;(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表接法;(填“内”或“外”)
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路。
(本题4分)
(1)用20分度的游标卡尺测量圆柱体的长度,由左下图可知其长度为mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,可知其直径为mm;
某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。(计算结果保留3位有效数字)
(1) 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,下列选项中:
A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度
E.瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ,测量得到的物理量是 ,若纸带做的是匀变速直线运动,则通过计算得到的物理量是 。(3分)
(2)每两个计数点间还有 个点没有标出。(1分)
(3)通过分析纸带可知小车的平均加速度为 。(2分)
(4)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10s测一次速度,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(5分)
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(5)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。