(1)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
①由图丙读出滑块的宽度d= mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为 ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为 (用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式 (用字母表示)。
(2)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为
。实验室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表(量程300mA,内阻约1);
D.电流表(量程3A,内阻约0.1);
E.电压表(量程3V,内阻约6k):
F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);
G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);
H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);
J.开关一个及带夹子的导线若干。
请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:
①实验中应测物理量的名称及符号是 ;
②电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 ;(填字母代号)
③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;
④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为
= 。
一各宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则()
A.物体在2s末的速度是20m/s |
B.物体在第5s内的平均速度是3.6m/s |
C.物体在第2s内的位移是20m |
D.物体在5s内的位移是50m |
解答关于“测定某电阻丝的电阻率”实验的有关问题:
(1)实验中,用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径,刻度位置如图1所示,则电阻丝的直径是____________mm。
(2)用电流表和电压表较精确测定此电阻丝的阻值(约为20kΩ),提供下列可选用的器材:
电压表V(量程3V,内阻约50kΩ)
电流表A1(量程200μA,内阻约200Ω)
电流表A2(量程5mA,内阻约20Ω)
电流表A3(量程0.6A,内阻约1Ω)
滑动变阻器R(最大阻值50Ω)
电源E(电源电压为4V)
开关S、导线若干
a.在所提供的电流表中应选用 (填字母代号);
b.在虚线框图2中画出测电阻的实验电路;
(3)分别用L、d、RX表示电阻丝的长度、直径和阻值,则电阻率表达式为ρ= 。
“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两个互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O
(1)从图甲可读得弹簧秤B的示数为 N。
(2)为了更准确得到合力与分力的关系。要采用作力的 (填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力。
(3)图乙中与F1、F2效果相同的力是 (填“F”或“F′”)
(4)图乙中方向一定沿AO方向的力是 (填“F”或“F′”)
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动情况的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。
(1)根据学过的知识可以求出小车在打点计时器打B点时的速度为 m/s,C、E间对应的平均速度为 m/s。
(2)以打B点时为计时起点,建立-
坐标系如图所示,
请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
(3)根据图线可得小车运动的加速度为 m/s2。
如图所示,在研究牛顿第二定律的演示实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为、
,车中所放砝码的质量分别为
、
,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为
、
,则在实验误差允许的范围内,有()
A.当![]() ![]() ![]() |
B.当![]() ![]() ![]() |
C.当![]() ![]() ![]() |
D.当![]() ![]() ![]() |