气垫导轨装置如图甲所示,由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔。向导轨空腔内不断通入压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上(图乙),这样可忽略滑块所受的摩擦力。
用数字计时器测量滑块通过光电门的时间,从而计算滑块通过光电门时的速度。测量时,在滑块上插一块挡光条,如图丙所示。挡光条前沿经过光电门时开始计时,后沿经过光电门时计时停止,计时器上显示的就是滑块发生位移l所用的时间。
如图所示,某同学用一端安装有光电门的上述气垫导轨AB做验证机械能守恒定律的实验。当光电门中有物体通过时与之连接的数字计时器(图中未画出)能够显示挡光时间。实验中,B端放在水平桌面上,而A端用完全相同的小木块垫高,将滑块自A端由静止释放,由数字计时器记录挡光时间。通过调整A端所垫小木块的数量,改变下落高度,再重复做实验,已知挡光条长度为4.00 cm,。
(1) A端所有小木块的高度之和即为滑块滑动过程中下落的高度。用游标卡尺测量其中一块小木块的高度如图,其读数为_________cm。
(2)某次实验中,滑块通过光电门时,数字计时器显示挡光时间为2×10-2S,则小滑块通过光电门的速度为___ __m/s。
(3)根据实验中测量的速度v,滑块下落的高度h,做出随下落的高度h变化的图象,下列各图中正确的是:
(4)若滑块是从C点由静止释放的,还想完成验证机械能守恒定律实验。必须测量下列哪些物理量 ( )
A.数字计时器显示的挡光时间 | B.滑块的质量 |
C.BC两点的高度差 | D.AB和BC的长度,所有小木块的高度 |
某小组“验证牛顿第二定律”的实验装置如下图,长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。
(1)该小组研究加速度和拉力关系时,得到的图象将会是图
(2)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:1、2、3、4、5、6、7是计数点每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=m/s2(保留三位有效数字)。
(3)某同学在研究加速度和质量关系时,记录下如下数据,请在下面的坐标纸中选择合理的坐标,描出相关图线,并可以由图线可以得到实验结论:。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
质量m/g |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
加速度a/m˙s-2 |
1.00 |
0.67 |
0.50 |
0.40 |
0.33 |
(1)一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度,得到结果如图所示,游标卡尺示数________________ cm,螺旋测微器示数_______________ cm.
(2)某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用器材的代号和规格如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1为 20Ω);
电流表A2(量程300mA,内阻r2约为15Ω)
待测电阻Rx(阻值约为100Ω);
滑动变阻器R(最大阻值10Ω);
电源E(电动势约为9V,内阻r约为1Ω);
单刀单掷开关S,导线若干。
①请在右边的方框中把电流表的代号A1、A2填在相应的中,并且把实验电路原理图连接完整;
②需要直接测量的物理量是________,被测电阻的计算式为Rx=___________。
物理实验小组利用如图所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺,使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上,距离地面L的P点固定一小定滑轮,用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮,两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时,将两物体处于相等高度位置,丝线绷直;通过刻度尺,记录A、B两物体距离地面的高度为h;然后,同时由静止释放A、B物体,较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止,较轻的B物体仍向上运动,观察B物体所能到达的最大高度为H=2.5h,并记录下来
①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比
②用天平测量两物体质量,所得A、B两物体质量之比,与上述①所得数据略有差距,试分析造成误差的原因
(9分)用如下图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动。
(1)此实验中可以不测量小车加速度的具体值,原因是
A.探究的是加速度与其他量之间的比例关系 |
B.运动时间相同,速度与加速度成正比,比较末速度即可。 |
C.位移相同,加速度与时间的平方成反比,比较运动时间即可 |
D.运动时间相同,位移与加速度成正比,比较位移即可。 |
(2)通过改变 ,就可以改变小车所受的合力。
(3)在探究加速度与质量关系时,以a为纵坐标、________为横坐标作图象,这样就能直观地看出二者关系。
(6分)用如下图所示的装置做“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