如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置,让小车在橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行。思考该探究方案并回答下列问题:
(1)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是 _____ 。
A.防止小车不能被橡皮筋拉动 |
B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 |
C.便于小车获得较大的弹射速度 |
D.防止纸带上打点不清晰 |
(2)实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。
甲同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放;
乙同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化。
你认为 (填“甲”或“乙”)同学的方法可行。
(3)本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系。若所作的W-v
的图象如图所示,则下一步应作 (填“W-v2”或“W-”)
的关系图象。
某实验小组探究弹簧的劲度系数
与其长度(圈数)的关系;实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针
、
、
、
、
、
、
分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,
指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为
;挂有质量为
砝码时,各指针的位置记为
;测量结果及部分计算结果如下表所示(
为弹簧的圈数,取重力加速度为
).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为
.
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
|
x0 (cm) |
2.04 |
4.06 |
6.06 |
8.05 |
10.03 |
12.01 |
x(cm) |
2.64 |
5.26 |
7.81 |
10.30 |
12.93 |
15.41 |
n |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
k(N/m) |
163 |
① |
56.0 |
43.6 |
33.8 |
28.8 |
1/k(m/N) |
0.0061 |
② |
0.0179 |
0.0229 |
0.0296 |
0.0347 |
(1)将表中数据补充完整:①,②;
(2)以
为横坐标,
为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出
图象;
(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;若从实验中所用的弹簧截取圈数为 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数 的关系的表达式为 = ;该弹簧的劲度系数 与其自由长度 (单位为 )的表达式为 = .
利用如图所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源,电阻箱
(最大阻值999.9Ω),电阻
(阻值为3.0),电阻
(阻值为3.0Ω),电流表
(量程为200mA,内阻为
=6.0Ω),开关
。
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关
;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数
和电阻箱对应的阻值
;
③以
为纵坐标,
为横坐标,作
图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率
和在纵轴上的截距
。
回答下列问题
(1)分别用
和
表示电源的电动势和内阻,则
与
的关系式为。
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答:①,②。
(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率
=A-1Ω-1,截距
=A-1。
(4)根据图线求得电源电动势
=V,内阻
=Ω。
某同学利用图(a)所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度
与钩码的质量
的对应关系图,如图(b)所示,实验中小车(含发射器)的质量为
,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成(填"线性"或"非线性")的关系。
(2)由图(b)可知,
图线不经过远点,可能的原因是。
(3)若利用本实验装置来验证"在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比"的结论,并直接以钩码所受重力
作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是,钩码的质量应满足的条件是。
现要测量一个未知电阻
的阻值,除
外可用的器材有:
A.多用电表(仅可使用欧姆挡);
B.一个电池组
(电动势
):
C.一个滑动变阻器
(
,额定电流
):
D.两个相同的电流表
(内阻
,满偏电流
):
E.两个标准电阻(
,
):
F.一个电键
、导线若干。
①为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用"
"挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是(填字母代号)。
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆
B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆
C.如需进一步测量可换"
"挡,调零后测量
D.如需进一步测量可换"
"挡,调零后测量
②根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在元件的符号旁。
某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。
①若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些。
②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个()
A. |
避免小车在运动过程中发生抖动 |
B. |
可使打点计时器在纸带上打出的点清晰 |
C. |
可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 |
D. |
可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力 |
③平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:。
④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的()
A. |
在接通电源的同时释放了小车 |
B. |
小车释放时离打点计时器太近 |
C. |
阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 |
D. |
钩码匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力 |