实验题(18分)
(1)一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图所示。该工件的直径为_____________毫米。
(2)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图7所示的甲或乙方案来进行.
①比较这两种方案,_____(填“甲”或“乙”)方案好些,理由是:________________.
②该实验中得到的一条纸带如图7丙所示,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点间的时间间隔T=0.1s.则物体运动的加速度a=_______________;
该纸带是采用________(填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据:
_____________________________________________.
③是采用甲方案时得到的一条纸带如图7丁所示,现选取N点来验证机械能守恒定律.下面是几位同学分别用不同方法计算N点的速度,其中正确的是:
A.vN=gnT | B.vN=g(n-1)T |
C.vN=![]() |
D.vN=![]() |
与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如左图所示,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通过时的挡光时间。
为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如上右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连。l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画出。释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和0.6×10-2s。用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示。
(1)读出小铁块的宽度d=cm.
(2)铁块通过光电门l的速度v1=m/s,铁块通过光电门2的速度v2=m/s.(计算结果保留3位有效数字)
(3)已知当地重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1 、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有:、.(用文字说明并用字母表示)
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式:(用字母表示)
下图为某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,打出的纸带中的一段,其中A、B、C为三个计数点,打点计时器使用50Hz的交流电,则测得物体的加速度a=m/s2,物体运动到位置B时的速度VB=m/s(结果保留三位有效数字).
(2).某同学测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。有以下一些器材可供选择:
电流表:Al:(量程100mA,内阻约2Ω);A2:(量程0,6A,内阻约0.3Ω)
电压表:Vl:(量程5 V,内阻约5kΩ);v2:(量程15 V,内阻约15kΩ)
滑动变阻器:R1:(阻值0—l0Ω);R2:(阻值0一100Ω)
电源:E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω);导线和开关
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表,电压表,滑动变阻器。(填器材的符号)
②画出实验电路图。
请完成以下两小题:
(1)“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图(甲)所示.当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致,橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出.
①若木板水平放置,小车在橡皮筋作用下被弹出的过程中,当小车速度最大时,橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是.
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋处于拉伸状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
②在正确操作情况下,纸带上的点距并不都是均匀的,如图(乙)所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量(根据下面所示的纸带回答,并用字母表示).
(2)在测定一节干电池的电动势和电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测干电池
B.电流表(0~3mA,内阻
)
C.电流表(0~0.6A,内阻
)
D.滑动变阻器(0~20
,10A)
E.定值电阻(990
)
F.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如下图所示实验电路,请在实物图上完成导线连接.
②该同学根据实验电路利用测出的数据绘出的—
图线如右图所示(
为电流表
的示数,
为电流表
的示数,且
数值远大于
的数值),则由图线可得被测电池的电动势
=
V,内电阻=
.
打点计时器所用电源频率是50 Hz,如图1—14所示,纸带上的A点先通过计时器,A、B间历时s,位移为m。这段时间内纸带运动的平均速度是m/s,BC段平均速度是m/s,AD段平均速度是m/s。
在做“互成角度的两个力的合成”实验时,在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板的A点上(如图1—13),另一端连接两根细线然后通过细线用两个互成角度的弹簧秤拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一点O,此时记录下(1),(2),(3)。然后,改用一个弹簧秤把橡皮条拉到(4)点后再记录下(5),(6)。