请完成以下两小题。
(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。
若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
①你认为还需要的实验器材有 。
②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 ,实验时首先要做的步骤是 。
③在②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)。
(2)2010年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定该电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验(计算结果保留两位有效数字)
①闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的
U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=_________(用题中所给字母表示)
②根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=______V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内 阻r=______Ω;
③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内 阻r=_______Ω。
某同学要测绘标有“2.5V 0.3A”字样小灯泡的伏安特性曲线。他从实验室找来相关器材连成如图甲所示的电路进行实验。其中电压表量程选用0-3V。该同学一边实验一边思考,提出疑问,请你帮他解决:
(1)开关闭合前变阻器的滑片应置于 端(填“左”或“右”)
(2)测得小灯泡两端电压为0.10V时电流为0.10A,电压为0.50V时电流为0.18A,那么当电压表的指针如图乙所示时,电压值为 V,试分析此时电流 0.14A(填“一定等于”、“一定大于”、 “可能大于”或“可能小于”)。
橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值.下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F-x图象.
拉力F/N |
5.0 |
10.0 |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
伸长量x/cm |
1.60 |
3.20 |
4.80 |
6.40 |
8.00 |
(2)由以上实验可求出该橡皮筋的k值为 N/m(保留两位有效数字).
(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是
A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法
某同学用如图所示的实验装置来探究“力的合成方法”,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N.
(2)下列不必要的实验要求是 .(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力 |
B.弹簧测力计应在使用前校零 |
C.拉线方向应与木板平面平行 |
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 |
某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,使用电磁打点计时器得到一条记录纸带,其中电磁打点计时器所用交流电源的工作电压应在 V以下,当电源的频率是50Hz时,它每隔 s打一个点。实验得到的纸带及各计数点间的距离如图所示,其中各计数点间还有4个计时点未标出, 则打B点时的速度为 m/s。
一个小球沿斜面向下运动,用每隔(1/10)s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示.即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为(1/10)s,测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表:
(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球运动的性质属________直线运动.
(2)甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下:
甲同学:a1=(x2-x1)/T2,
a2=(x3-x2)/T2,
a3=(x4-x3)/T2,=(a1+a2+a3)/3.
乙同学:a1=(x3-x1)/(2T2),
a2=(x4-x2)/(2T2),=(a1+a2)/2.
你认为甲、乙两位同学中计算方法更准确的是________,加速度值为________.