佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.
由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.
(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.
(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如右图所示,则该样品的直径为__________cm.
(3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.
(10分)某同学用图中所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:
a.安装好实验器材。
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2…、6点所示。
c.测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3、…、S6。
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
e.分别计算出S1、S2、S3、…、S6与对应时间的比值。
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出
与对应时间t的坐标点,画出
—t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有和。(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz交流电源 | B.电压可调的直流电源 |
C.刻度尺 | D.秒表 |
E.天平 F.重锤
②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则S2=cm,S5=cm。
③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出—t图。
④根据—t图线判断,在打0计数点时,
小车的速度v0=m/s;
它在斜面上运动的加速度a=m/s2。
(4分)用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是(填字母代号)( ).
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 |
B.每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样 |
C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 |
D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 |
E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
①小灯泡L,规格“4.5V.0.5A”;
②电流表A,量程0.6A,内阻r约为0.2Ω;
③电压表V,量程15V,内阻约为15 kΩ;
④滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;
⑤学生电源E,电动势6V,内阻不计;
⑥开关S及导线若干.
(1)甲同学设计了下图(右图)所示的电路进行测量,请按照右边电路图把实物图中未完成的连线补充完整.
(2)乙同学经分析发现甲同学实验精度不高,又从实验室找来Ig=100μA,Rg=1000Ω的灵敏电流计和电阻箱(0—99999.9Ω),想把灵敏电流计改装成量程为5V的电压表,需要把电阻箱调成Ω的阻值,并与灵敏电流计(填“串”或“并”)联在电路中来替代实验中的电压表.
(3)乙同学用改装的电压表实验得到数据,现要以纵坐标表示通过电流表A的电流I,横坐标表示通过灵敏电流计的电流IG,画出I -IG图线,他已经把数据画在坐标纸上,请帮他把图线画出来.
(4)乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在27℃时电阻是2.1Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数。请估算灵敏电流表的电流IG=60μA时该灯泡灯丝的温度约为℃。
左图是用游标卡尺测量某金属圆筒外径的示意图,由图中可以读出该圆筒外径的测量值为______________cm。右图是用螺旋测微器测量某金属棒直径的示意图,由图中可以读出该金属棒直径的测量值为______________mm。
如图所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明(1)。某同学设计了如图的实验:将两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则他将观察到的现象是 (2),这说明(3)。