一组同学用DIS研究“弹簧振子的振动周期和哪些因素有关”的探究过程如下:
A.有同学认为:弹簧振子的质量越大,惯性越大,周期也应该越大.也有同学认为周期跟劲度系数有关。 |
B.设计实验:装置如图甲。准备选用的器材有:力传感器、质量为m0的钩码若干个,劲度系数为K的轻质弹簧若干个(已知n个劲度系数为![]() ![]() |
C.实验过程如下: 用力将钩码向下拉一段距离后放手,钩码上下振动,力传感器上显示出力随时间的变化关系(如图乙),改变钩码的个数或用几个弹簧串联后反复实验,得到表一、表二的数据: ![]() |
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,对他们的假设进行了补充完善。问: |
(1)上述科学探究活动中,属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是: 、 。
(2)用力传感器观测力随时间的变化关系,其目的是: 。
(3)周期T与弹簧振子质量的关系是: 。
周期T与弹簧劲度系数的关系是: 。
(4)如果,则周期表达式
。
有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。上图给出的是实验中获取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),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)。
回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l | B.木板的质量m1![]() |
C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t |
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是。滑块与木板间的动摩擦因数
=(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量为m=2kg,当地重力加速度g=9.80m/s2.
(1)用公式mv2/2=mgh时,对纸带上起始点的要求是,为此目的,所选择的纸带一、二两点间距应接近mm
(2)根据上图所得数据,取O点到B点的运动过程来验证机械能守恒定律,该段过程重锤重力势能的减小量为_________J,物体从O点到B点过程动能的增加量为__________J(均保留三位有效数字).这样他发现重力势能的减小量__________(填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一误差的原因是______________________________________.
(3)根据纸带算出相关各点的速度υ,量出下落距离h,则以V2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是如下图中的.
某探究小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,实验器材有打点计时器、打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、滑块、纸带、毫米刻度尺、长木块、小桶、细沙,组装好实验器材后按实验步骤进行操作则:
(1)平衡了滑块的摩擦力后,实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量________滑块的质量.(填远小于、等于或远大于)
(2)在满足(1)的条件的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为
(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
(8分)虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间.电键S闭合后,实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示.
(1)试根据这些数据在下面的坐标纸上画出U-I图线.
(2)若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源,从图线上求出电源的电动势E=_______V,内电阻r=______Ω.
(3)若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时,电流表示数是_______A.
(4)变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率是_________W.