A用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,打点计时器的打点周期为,重锤的质量为
,重力加速度为
。
①完成下面部分实验步骤的有关内容
A.按图示的装置安装器件 |
B.将打点计时器接到(填“直流”或“交流”) 电源上。 |
C.先,再,让重锤拖着纸带从高处自由下落。 |
D.…… |
②如图是实验打出的纸带,是速度为零的点,
、
、
为从合适位置选取的三个连续点 (其他点未画出)
,量得此三点与
点的距离分别为
、
、
取图18中
和 (填“
”、“
”或“
”) 点来验证机械能守恒定律比较简捷方便,打点计时器打下该点时重锤的动能
。(用已知的符号表示)
B如图所示,用一小钢球及下述装置测定弹簧被压缩时的弹性势能:光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,该轻杆摆到某处就能停在该处,作为指示钢球位置的标杆.
(1)还需要的器材是 、 .
(2)该实验是间接测量弹簧的弹性势能,实际上是把对弹性势能的测量转化为对
的测量,进而转化为对 和 的直接测量。
如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带,其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点,该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离,并记录在图中(单位:cm)则:
①图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为________;
②物体运动的加速度是________;(保留三位有效数字)
③根据以上②问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是
A.练习使用打点计时器 | B.探究“加速度与力和质量的关系” |
C.用落体法验证机械能守恒定律 | D.用斜面和小车研究匀变速直线运动 |
④根据以上③问结果,为了求出物体在运动过程中所受的阻力,还需测量的物理量有(用字母表示并说明含义).用测得的量及加速度表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为
=__________。(当地重力加速度为
)
某同学利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律:
(1)该同学开始实验时情形如图所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
①;②。
(2)该同学经修改错误并正确操作, 让质量为1kg的重锤下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源,纸带打点如下图所示.
纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点(O、A间有点未画出),选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.8m/s2,则:(结果保留三位有效数字)
根据纸带,打点计时器打下B点时,重锤速度vB=,重锤动能EkB=从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为.由此可以得到的实验结论是: .
如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系(摩擦力已平衡)。小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子。沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M。
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
在本次实验中,如果沙桶的总重力mg与Mg相比非常接近时,获得的实验数据是否会和理论预期产生较大差异?
答:.(填“会”或“不会”)理由是.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以为横轴.
(10分,其中(1)题每空格1分,(2)小题①②各2分,③每空格1分)
(1)若多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻Rx时,操作步骤正确,发现表头指针过于靠近左端,为了较准确地进行测量,应换到_____挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是_________ ,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图甲,则该电阻的阻值是______Ω。
(2)两位同学在实验室中利用如图乙所示的电路较精确的测定电阻R0(本实验中用电阻箱替代)、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。并根据数据描绘了如图丙所示的两条U-I图线。回答下列问题:
①根据实物图在答题卷对应的方框中画出对应的电路图
②根据甲、乙两同学描绘的直线,可知
A.甲同学是根据电压表 V1和电流表A的数据 |
B.甲同学是根据电压表 V2和电流表A的数据 |
C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据 |
D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据 |
③根据图(3),可以求出定值电阻R0= Ω,电源电动势E= V,内电阻r= Ω
(6分,每空格2分)
利用上图装置可以做力学中的许多实验,以下说法正确的是________。
A.利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置“探究加速度a与力F的关系” 每次改变砝码及砝码盘总质量之后,不需要重新平衡摩擦力
C.在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
D.利用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时,不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响。
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,
①其中甲装置用的电源要求是。
A.交流220V B.直流220V C.交流4—6V D.直流4—6V
在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如上图。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为 m/s。(结果保留2位有效数字)