I.(8分)一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动,圆盘边缘上固定一竖直挡光片,盘转动时挡光片从一光电数字计时的光电门的狭缝中经过,如图甲所示。图乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上(A、B未在圆盘上),若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显出光线被遮住的时间。
挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图丙所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图丁所示。由图可知:
⑴挡光片的宽度为_______mm;
⑵圆盘的直径为_______cm;
⑶若光电数字计时器所示的时间为50.0ms,则圆盘转动的角度速度为_______rad/s(保留3位有效数字)
II.将电流表改装,需要知道它的三个数据,满偏电流Ig,满偏电压和内阻
.
可以从刻度盘上直接读出,
可以用实验方法测出.
(1)某同学设计一测量某电流表的内电阻电路如图所示,其中为待测电流表,R为电位器,R/为电阻箱,E为电源,S为开关;试在右侧所给的器材实物图中选择合适的器材连接成测量电路.
(2)某同学在做此实验时,将电路连接好后,将S2断开,闭合S1,调整R使电流表满偏,再闭合S2,调整R/使电流表指针指在满刻度的
,此时电阻箱的电阻为R0该同学能否据此测出电流表内阻 (填能或不能);若能,该电流表的内阻为多少
在“验证机械能守恒定律”的实验中,选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50 Hz交变电流,用毫米刻度尺测得OA=11.13 cm,OB=17.69 cm,OC=25.9 cm.
(1)这三个数据中,不符合有效数字要求的是________,应该写成________cm.
(2)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重物的质量为m kg.根据以上数据可知,当打点计时器打到B点时,重物的重力势能比开始下落时减少了________J,这时它的动能为________J.(g取9.80 m/s2)
在验证机械能守恒的实验中,已知打点计时器打点间隔为T,某一组同学得到了一条如图所示的纸带,在填写实验报告时甲、乙两个同学选择不同的数据处理方法:
甲同学测出了C点到第一点O的距离hOC,利用v=2ghOC计算得到了C点的速度,然后验证mghOC与mv相等.乙同学测出了A、B、C、D各点到第一点O的距离hA、hB、hC、hD,利用vB=、vC=计算B、C点的速度,然后验证了mg(hC-hB)与mv-mv是否相等.
请你对甲乙两位同学的做法逐一分析,不合理之处提出完善办法.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.8 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg,甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、第2两点间的距离分别为0.10 cm、0.19 cm和0.25 cm,则可肯定________(填“甲”“乙”或“丙”)在操作上有错误,错误是________________________________________________________________________.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中要用工具测量的有________,通过计算得到的有________.
A.重锤的质量 |
B.初始时重锤距地面的高度 |
C.重锤下落的高度 |
D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度 |
(1)在用落体法验证机械能守恒定律的实验中,某同学列举了该实验的几个步骤,其中不正确或没有必要的是________(填序号即可)
A.正确安装好实验仪器 |
B.将打点计时器接到学生电源直流输出端上 |
C.用天平测出下落重物的质量,且精确到0.01 kg |
D.为了使打出来的第一个点清晰,应该先释放纸带再接通打点计时器电源开关 |
E.为了防止重物掉到地上,需要在其落地以前用手接住
F.在纸带上离起始点较远的地方选择几个连续的点,测出它们距起始点的距离
(2)某个小组的三位同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,打点计时器所用电源频率为f=50 Hz,设重锤质量为1.00 kg.
①甲同学发现,图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点.因此他用vB=ngT(T是打点计时器的打点周期)计算B点对应时刻物体的速度,这样得到的结果是重力势能的减少量________动能的增加量(填“大于”、“小于”,或“等于”).
②乙同学认为,可以利用O点到B点的距离hB计算B点对应时刻物体的速度vB=.这样得到的结果是重力势能的减少量________动能的增加量(填“大于”、“小于”或“等于”).
③丙同学用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体瞬时速度,若hA=9.51 cm,hB=12.42 cm,hC=15.70 cm,则丙同学算得该段重锤重力势能的减少量为________J(计算结果保留三位有效数字,下同),而动能的增加量为________J,这样得到的结果是重力势能的减少量________动能的增加量(填“大于”、“小于”或“等于”).
④若你是指导老师,你认为三个同学的数据处理方法中合理的是________.(选填“甲”“乙”“丙”此空为不定项选择)