为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力。
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车 (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
时间t/s |
0 |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
速度 v/(m•s-1) |
0.12 |
0.19 |
0.23 |
0.26 |
0.28 |
0.29 |
请根据实验数据作出小车的v-t图像。
(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大,你是否同意他的观点?请根据v-t图象简要阐述理由。
下图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置,曲面AB与水平面相切于B点且固定。带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点,P为光电计时器的光电门。已知当地重力加速度为g。
(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度 cm。
(2)实验中除了遮光条的宽度,还需要测量的物理量有 。
A.小物块质量![]() |
B.遮光条通过光电门的时间![]() |
C.遮光条到C点的距离![]() |
D.小物块释放点的高度 |
(3)为了减小实验误差,同学们选择图象法来找出动摩擦因数,那么他们应该选择 关系图象来求解(利用测量的物理量表示)。
某同学通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线,可用的器材如下:电源(电动势为3 V,内阻为1 Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值为20 Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。(电压表和电流表均视为理想电表)
(1)在图甲中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(画在答题卷上)。
(2)开关闭合前变阻器的滑片应置于 端(填“左”或“右”)
(3)实验中得到了小灯泡的U-I图象如图乙所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”),当I=0.5A时,小灯泡的电阻R= Ω。
(4)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡获得的最小功率是 W。(计算结果保留2位有效数字)
某实验小组利用如图1所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律。实验大致过程:将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平;将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。已知重力加速度为g。
需要直接测量的物理量:挡光条的宽度l,两光电门中心之间的距离s,挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2,滑块和挡光条的总质量M,托盘和砝码的总质量m。
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示,由此读出l=_______mm。
(2)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少ΔEp=______(用直接测量的字母表示)。
(3)如果ΔEp=___________,则可认为验证了机械能守恒定律。
某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为3 Ω)
直流电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.5 Ω)
直流电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.1 Ω)
电压表V1(量程0~2 V,内阻约为2 000 Ω)
电压表V2(量程0~6 V,内阻约为6 000 Ω)
滑动变阻器R1(最大电阻20 Ω,额定电流2 A)
滑动变阻器R2(最大电阻200 Ω,额定电流1 A)
电阻箱R3(最大电阻99.9 Ω,额定电流1 A)
开关、导线若干
(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精确度且便于调节,应选择的电流表是________,电压表是________,滑动变阻器是________。
(2)请将图甲中实物连接成实验电路.
(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时,电流表现了故障,不能使用,实验小组如想方便且能较准确地进行测量,需将实验进行改进,只需去掉电流表,将上述器材中的________换成________即可.
(4)请在下框中画出改进后的实验电路图.
(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上作出了如图乙所示图线.由图线得出:干电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮:木板上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点。
(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,其中每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),测量出了1、2和4、5计数点间距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=________m/s2(保留两位有效数字)。
(2)为了测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的是___________。
A.木板的长度L |
B.木板的质量m1 |
C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3 |
E.滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。
(4)该测量值与真实值相比 (填“偏大”,“偏小”,“准确”)。