Ⅰ.乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”探究的实验。
a.按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3……;
d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3……,再求出它们的平方、
、
……;
f.用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出
图象,并在图象中描出(
,
)坐标点,再连成图线;
(以下计算保留到小数点后两位)
①在步骤d中,该同学测得,则配重重力所做的功
J;
②该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度
m/s;
③小车的质量M= kg.
Ⅱ.某学习小组通过实验来研究用电器D的导电规律。他们在实验中测得用电器D两端的电压与通过D的电流的数据如下表:
U/V |
0.0 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I/A |
0.000 |
0.050 |
0.100 |
0.150 |
0.180 |
0.195 |
0.205 |
0.215 |
(1)请根据上述表格中的数据,在图中用笔连线补充完成该电路的实物图;
(2)利用这些数据绘出的用电器D的伏安特性曲线如图所示。已知A、B两端电压恒为1.5V,请结合图线解决下列问题:
①若把用电器D接入如图所示的电路中时,电流表的读数为0.100A,则定值电阻R0阻值为________Ω;
②若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路,如图,则在该电路中用电器D的工作压为__________V。
在“测定某电阻丝的电阻率”实验中
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图所示,则电阻丝的直径是________ mm.
(2)若用电流表和电压表测量此电阻丝的阻值,两表的示数分别为U、I,测得电阻丝的直径为d,用刻度尺量得其长度为L,则该电阻丝的电阻率ρ=
(3)由于无法估计该电阻丝的电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V,3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V,4.0mA,由此可知,用________图测得Rx的误差较小。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“6V 3W”,其他可供选择的器材有:
电压表V1(量程6V,内阻20kΩ)电压表V2(量程20V,内阻60kΩ)
电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)变阻器R2(0~20Ω,2A)
学生电源E(6~8V)开关S及导线若干.
实验中要求电压表在0~6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电流表应选用________,变阻器应选用________.在方框中画出实验的原理图.
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点.测得:x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:
(1)两个计数点之间的时间间隔为T= s.
(2)3计数点处的瞬时速度的大小是________m/s.
(3)小车运动的加速度计算表达式为__ ______,加速度的大小是___ _____m/s2.(结果保留2位有效数字)
在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有______.(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz 交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是______.
A.先使纸带运动,再接通电源
B.先接通电源,再使纸带运动
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s,请完成下面问题。
(1)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的瞬时速度进行计算并填入表中,请你将第4点对应的瞬时速度填入表中(保留3位有效数字)
瞬时速度 |
v1 |
v2 |
v3 |
v4 |
v5 |
数值(m/s) |
0.165 |
0.214 |
0.263 |
0.363 |
(2)请在图示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)由图象求出小车运动的加速度___________m/s2(保留1位有效数字)