佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.
由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.
(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.
(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为__________cm.
(3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如下表:
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.
某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,如图甲所示。同学将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组进行探究,得出结论。
在数据分析过程中,小组同学先得出了vB—h图像,继而又得出vB2—h图像,如图丙、丁所示:
请根据图像回答下列问题:
(1)小明同学在得出vB—h图像后,为什么还要作出vB2—h图像?.
(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,求出图丁图像的斜率为k,则重力加速度g=.
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
⑴实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1Δt2(选填“>”、“=”或“<” )时,说明气垫导轨已经水平。
⑵用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d =mm。
⑶滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出和(写出物理量的名称及符号)。
⑷若上述物理量间满足关系式,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒。
右图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置图。
(1)让一重物拉着一条纸带自由下落,通过打点计时器在纸带上打点,然后取纸带的一段进行研究。该同学测定重力做功和物体动能的增加量时,需要用刻度尺测量这一段的 ,并计算重物在这一段运动的初速度和末速度。
(2)该同学计算了多组动能的变化量△Ek,画出动能的变化量△Ek与下落的对应高度h的关系图象,在实验误差允许的范围内,得到的△Ek-h图应是如下的 图。
为了测量某高内阻电源的电动势E和内阻r(电动势约5V、内电阻约500Ω),现提供下列器材:
A.待测电源 |
B.电压表V(0-3V,内阻约几千欧) |
C.电流表A(10mA,RA=10Ω) |
D.电阻箱R0(0-9999.9Ω) |
E.滑动变阻器R1(0-20Ω)
F.滑动变阻器R2(0-1000Ω)
G.开关及导线
H.干电池若干节(内阻很小)
(1)实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻,某同学采用图甲所示的电路,电源为干电池组,开关S闭合前,电阻箱R0的阻值应该调到___________(选填“零”或“最大”)。闭合开关,调节电阻箱,当电压表指针满偏时,阻值为R01=2950Ω;当电压表指针半偏时,阻值为R02=8900Ω。则电压表内阻RV=______Ω。
(2)采用图乙所示电路测量电源电动势和内阻。电阻箱R0与电压表串联构成量程为6V的电压表,则R0=_______________Ω;滑动变阻器应选____________________(选填“R1”或“R2”)。
(3)根据实验测得数据,作出电源路端电压U和电流I变化的图象如图丙所示,由图象可知E=___________V,r=________Ω。
(8分)某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,打点计时器,交流电源,木块,纸带,米尺,8个质量均为20g的钩码以及细线等。实验操作过程如下:
A.长木板置于水平桌面上,带定滑轮的一端伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上并与电源连接,纸带穿过打点计时器并与木块相连,细线一端与木块相连,另一端跨过定滑轮挂上钩码,其余钩码都叠放在木块上; |
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n ; |
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复实验操作B; |
D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如表乙所示。 |
(1)实验开始时,必须调节滑轮高度,保证______________
(2)根据表乙数据,在图丙中作出a-n图象;由图线得到μ=_____________(g=9.8m/s2),还可求的物理量是___________________(只需填写物理量名称)。