Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:
①f阻与车的速度v无关 ②f阻∝v ③f阻∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:
(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项。
实验次数 |
木板倾角θ |
sinθ |
小车匀速运动时的速度v(m/s) |
小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2 |
1 |
4° |
0.07 |
0.60 |
0.36 |
2 |
10° |
0.18 |
|
|
3 |
24° |
0.41 |
3.51 |
12.32 |
4 |
36° |
0.59 |
5.06 |
25.60 |
5 |
48° |
0.74 |
6.34 |
40.20 |
6 |
60° |
0.87 |
|
|
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是 。
Ⅱ.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。
现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号 |
材料 |
长度(m) |
横截面积(mm2) |
A |
镍铬合金 |
0.8 |
0.8 |
B |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
C |
镍铬合金 |
0.3 |
0.5 |
D |
镍铬合金 |
0.3 |
1.0 |
E |
康铜丝 |
0.3 |
0.5 |
F |
康铜丝 |
0.8 |
0.8 |
(1)电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝,则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。
(2) 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验:图为某次测量电阻丝长度和直径示意图,甲图为20等分的游标卡尺,读数为 mm;乙图为螺旋测微器,读数为 mm。
其余器材如下:
A.电流表:500mA、4Ω;
B.电阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小变量为0.1Ω;
C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;
D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;
E.开关S、导线若干。
实验时采用如图所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
L/m |
0.5000 |
0.4000 |
0.3000 |
0.2000 |
0.1000 |
I/A |
0.83 |
0.96 |
1.11 |
1.39 |
1.78 |
![]() |
1.20 |
1.04 |
0.90 |
0.72 |
0.56 |
根据测得的数据,该同学作出了电阻丝的图象,如图所示。
①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。
②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻_____Ω。
用螺旋测微器测量某一物体厚度时,示数如图甲所示,读数是______mm。
用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图乙所示,则读数分别为_______mm
四位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中,作出了以下四个图,其中F1和F2是两个弹簧测力计同时拉橡皮条时的力,F是一个弹簧测力计单独拉橡皮条时的力,
(1)正确的图是________
(2)某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是________
A.用两只弹簧秤拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为90o,以便算出合力的大小 |
B.用两只弹簧秤和只用一只弹簧秤先后两次使橡皮条的伸长量相等,表明两次力产生的效果相同 |
C.实验中要记录各力的大小和方向,还要记录橡皮条伸长到的位置 |
D.若F1、F2方向不变,而大小各增加1N,则合力的方向也不变,大小也增加1N |
某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次。图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐。
(1)碰撞后B球的水平射程应取为cm。
(2)以下关于本次实验的说法,正确的有__________(不定项选择)
A.斜槽的末端必须水平
B.必须测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间
C. A球质量应大于B球质量
D.A球和B球的质量可以不用测量
在用落体法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。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,并记录在图中(单位cm)。
⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是________段 ,应记作_________cm。
⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC 段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为_______,而动能的增加量为________,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______(填大于、小于或等于)动能的增加量,原因是。
1)为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图甲).实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.
①往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.
②从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
时间t/s |
0 |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
速度v/ (m·s-1) |
0.12 |
0.19 |
0.23 |
0.26 |
0.28 |
0.29 |
请根据实验数据作出小车的v-t图象.
图乙
③通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大.你是否同意他的观点?请根据v-t图象简要阐述理由.
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“2.7V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:
A直流电源3V(内阻可不计)B直流电表0~3A(内阻约0.1Ω)
C直流电表0~0.6A(内阻约0.5Ω)D直流电压表0~3V(内阻约3kΩ)
E直流电压表0~15V(内阻约200kΩ) F滑动变阻器(10Ω,1A)
G滑动变阻器(1kΩ,300mA)
①除开关、导线外,为完成实验,需要从上述器材中选用(用字母)
②某几位同学设计了如下A、B、C、D所示的电路图,正确的是;并根据正确的电路图在实物图中正确连好线。
③下表中的各组数据该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在图所示的方格纸上已经描好点,请作出该灯泡的伏安特性曲线,根据该曲线可以判断:随电压的增大,灯泡的电阻 。