某同学为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,将弹簧的一端固定在光滑水平桌面上,桌面离地面的高度为h,如图所示,用已知质量为m的钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,弹簧的弹性势能转化为钢球的动能,钢球将沿水平方向飞出桌面,实验时
(1)还需要测定的物理量是____ ;
(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是= 。
(Ⅰ)某课外小组计划用水果制作水果电池,并测量水果电池的电动势(E)和内阻(r)。他们将铜片、锌片插入水果中,制成了“水果电池”。某同学连接如图所示的实物图。
(1)实物图中有两处导线连接错误(电表量程正确),分别是导线_______和导线________。(用“A”~“F”表示)
(2)更正电路后,改变滑动变阻器的阻值,甲乙两同学记录电压表和电流表的读数如下表所示。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U/v |
0.60 |
0.55 |
0.45 |
0.40 |
0.35 |
0.30 |
I/mA |
1.81 |
1.91 |
4.20 |
5.40 |
6.59 |
7.80 |
在数据处理时两位同学意见出现分歧,甲同学认为只需选择其中两组数据便可以得出E、r,如甲只选择第3、第4两组数据,请为他求出r=。乙则认为需利用六组数据,用作图法在U-I图象中也可求出电动势内电阻,如乙用以上六组数据作U-I图象,你认为他应先剔除第组数据后再连线。对比两位同学的做法,你认为同学做法相对来说更能精确测出实验结果。(结果保留三位有效数字)
(Ⅱ)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.3kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装;
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。
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。
请你分析纸带数据,回答下列问题(计算结果取两位有效数字):
(1)小车的整个运动过程依次是:(选填匀加速或变加速)、匀速、匀减速;
(2)该电动小车运动的最大速度为m/s;
(3)小车是在段关闭电源;
(4)该电动小车被关闭电源后加速度大小为m/s2;
(5)该电动小车的额定功率为。
①为了测量电源的电动势和内阻,我们通常采用如图甲所示电路,请你根据甲电路图用笔
线代替导线将乙实物图连接完整。
因本实验原理不够完善而产生系统误差的原因是.
②为了消除这一系统误差,某同学选用两架量程适当的电流表.A1(内阻未知)、A2(内阻等于RA)以及定值电阻R0,设计了如图丙所示的测量电路,该同学根据上述设计的实验电路,多次改变滑动变阻器尺的阻值,分别读出两电流表A1、A2的相应示数I1、I2,以I1为纵坐标,I2为横坐标,画出I1与I2的关系图象,若由图象得到斜率为K,直线在纵轴上的截距为a,则被测电源的电动势E=;内阻r=。
①在一次探究活动中,甲同学用如图(a)所示的装置测量铁块A与放在水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数,已知铁块A的质量mA=l. 5kg,金属板B的质量mB=3.0 kg,用水平恒力F向左拉金属板B,使其向左运动,观察到A保持静止状态。弹簧秤示数的放大情况如图所示,则A、B间的动摩擦因数μ=。(保留l位有效数字)(g="10" m/s2)
②乙同学设计性地将纸带连接在金属板B的后面,用于完成练习使用打点计时器的实验,通过打点计时器连续打下一些计时点,取时间间隔为0.10 s的几个计数点,将测得的各相邻计数点间距离在图中标出,如图(b)所示。乙同学依数据分析得出金属板的运动可认为是匀变速直线运动,则在打C点时金属板拉动的瞬时速度v=m/s。(保留两位有效数字)
③打点计时器在纸带上打出的点迹.直接记录了()
A.物体运动的时间
B.物体在不同时刻的位置
C.物体在不同时间内的位移
D.物体在不同时刻的速度
如图所示为“研究加速度与力关系”的实验装置,保持小车和车上砝码的总质量M不变,改变吊盘中物块的质量m ,完成下列填空:
①如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,A、B、C、D、E 是计数点,计数点间的距离如图所示,所用交流电的频率为 50Hz,相邻计数点间时间间隔为 0.1s,则 AB 之间还有________个点没画出;运动过程中小车的加速度大小为__________m/s2(要求充分利用记录数据减小误差)(结果保留 2 位有效数字)
②以F为横坐标,a 为纵坐标,在坐标纸上作出a-F 的图线如图。图线上部弯曲的原因是______________________________
③由图线可知,在实验过程中漏掉了平衡摩擦力这个步骤,若忽略滑轮与轻绳之间的摩擦,则小车和长木板之间的滑动摩擦力大小为_____________N。
④图中AB 段的图线近似为直线,则小车和车上砝码的总质量 M=______________kg.
为了较准确地测量两节干电池的电动势E和内阻r,实验室中现有如下实验器材:
A.电流表 A1 (0~0.6A,内阻约为 0.2Ω) |
B.电流表 A2 (0~3A,内阻约为 0.05Ω) |
C.电压表 V1 (0~3V,内阻约为 3kΩ) |
D.电压表 V2 (0~15V,内阻约为 15kΩ) |
E、滑动变阻器 R1 (0~500Ω)
F、滑动变阻器 R2 (0~10Ω)
G、两节干电池(电动势约为 3V,内阻约为 1Ω)
H、开关、导线若干
①滑动变阻器应选__________(填器材前的序号)
②请在图甲中按实验要求用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
③由图乙可得该电源的电动势 E=_______,内阻 r=_______。