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
在验证机械能守恒的实验中,某同学利用图甲中器材进行实验,正确地完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。在实验数据处理中,某同学取A.B两点来验证实验。已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,g取9.8 m/s2,图中测量结果记录在下面的表格中。
项目 |
x1/cm |
A点瞬时 速度/(m·s-1) |
x2/cm |
B点瞬时 速度/(m·s-1) |
AB两点间距离/cm |
数据 |
3.92 |
0.98 |
12.80 |
50.00 |
(1)观察纸带,可知连接重物的夹子应夹在纸带的________端;(选填“左”或“右”)
(2)将表格中未填项目填写完整;
(3)若重物和夹子的总质量为0.6 kg,那么在A到B运动过程中,动能的增加量为____ J,重力势能的减少量为______J。
(5分)“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图3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W;当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________。
A.打点计时器可以用干电池供电
B.实验仪器安装时,可以不平衡摩擦力
C.每次实验小车必须从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-vm、W-v、W-v,W2-vm、W3-vm……的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系。
(2)如图所示,给出了某次实验打出的纸带,从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带,测得A.B.C.D.E相邻两点间的距离分别为AB=1.48 cm,BC=1.60 cm,CD=1.62 cm,DE=1.62 cm;已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s,则小车获得的最大速度vm=________m/s。(结果保留两位有效数字)
某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:
G/N |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
4.00 |
F/N |
0.59 |
0.83 |
0.99 |
1.22 |
1.37 |
1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s。
完成下列作图和填空:
(1) 根据表中数据在给定坐标纸上作出F-G图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ= (保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小v= (用h、s、μ和重力加速度g表示)。
(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻RX的阻值,甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时,将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:先将选择开关换成欧姆挡的“______”档位,将红、黑表笔短接,再进行 ,使指针指在欧姆刻度的“0”处;再次测量电阻RX的阻值时,指针在刻度盘上停留的位置如图所示,则所测量的值为 Ω。
(2)为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:
A.电流表(量程15mA,内阻约100Ω) |
B.电流表(量程0.6A,内阻约0.5Ω) |
C.电阻箱(最大电阻99.99Ω) |
D.电阻箱(最大电阻999.9Ω) |
E.电源(电动势3V,内阻0.8Ω)
F.单刀单掷开关2只
G.导线若干
乙同学设计的电路图如图所示,现按照如下实验步骤完成实验:
①调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值R1,仅闭合S1,使电流表有较大的偏转且读数为I;
②调节电阻箱,保持开关S1闭合,开关S2闭合,再次调节电阻箱的阻值为R2,使电流表读数仍为I。
a.根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择 (填器材前字母)
b.根据实验步骤可知,待测电阻Rx= (用题目所给测量数据表示)。
(3)利用以上实验电路,闭合S2调节电阻箱R,可测量出电流表的内阻RA,丙同学通过调节电阻箱R,读出多组R和I值,作出了图像如图11所示。若图像中纵轴截距为1A-1,则电流表内阻RA= Ω。
为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M。 |
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力。 |
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数。 |
D.改变钩码的质量,打出几条纸带。 |
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分:0、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),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).
(3)以拉力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,测得图线的斜率为k,则小车的质量为 。