㈠(6分)
某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。
⑴选出下列必要的实验测量步骤
A.用天平测出运动小物体的质量m
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C.测出小物体释放时离桌面的高度H
D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。
⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种): _____________。
㈡(12分)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。
⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:
如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的 ① ,通过光电门时的 ② ,试探究外力做的功 ③ 与小球动能变化量
④ 的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式。)
⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球 。
⑤ ,小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为 m/s。
⑦计算得出重力做的功为 J,小球动能变化量为 J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论: 。
(2分/空,第2问4分)某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5 V,内阻约为1Ω;电压表(0~3V,3kΩ)、电流表(0~0.6A,1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1 A)各一只.
(1)实验中滑动变阻器应选用(填“R1”或“R2”)。
(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。
(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图可较准确地求出该电源电动势E=V;内阻,rΩ。
(单选)如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路。以下分析正确的是()
A.此接法的测量值大于真实值 |
B.此接法的测量值小于真实值 |
C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻 |
D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端 |
如图所示是使用交流电频率为50Hz的打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带,相邻两个计数点之间有4个点未画出,测出x1=1.2cm、x2=1.6cm、x3=2.0cm、x4=2.4cm、x5=2.8cm、x6=3.2cm,则相邻两个计数点之间的时间间隔t=_____s,该物体运动的加速度a=_____m/s2,打下A点时,物体的速度vA=_____m/s,打下O点时,物体的速度vO=_____m/s。
在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示)。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
(1)某同学在做该实验时认为:
A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好 |
B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 |
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些 |
D.拉力F1和F2的夹角越大越好 |
其中正确的是________(填入相应的字母).
(2)若某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则__________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是:____________________________。
如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g。
⑴下列说法正确的是_____。
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象
⑵实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出
图像,他可能作出图2中_____ (选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_____。
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.砝码盘和砝码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
⑶实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数
_____,钩码的质量
_____。
(4)实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间是0.1 s,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.