在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。
他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 |
B |
C |
D |
E |
F |
速度(m/s) |
0.141 |
0.180 |
0.218 |
0.262 |
0.301 |
(1)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=___________;
(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象.
(3)利用该图象求物体的加速度a=____________m/s2;
(4)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0 10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0 1kΩ,额定电流300mA)
①该实验中,电流表应选择 (填“A1”或“A2”),电压表应选择 (填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图。
③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。
U(V) |
I(A) |
|
1 |
0 |
0 |
2 |
0.5 |
0.17 |
3 |
1.0 |
0.30 |
4 |
1.5 |
0.39 |
5 |
2.0 |
0.45 |
6 |
2.5 |
0.49 |
④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P= W(保留两位有效数字)。(若需作图,可直接画在第③小题图中)
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)请指出该同学在实验操作中存在的错误: 。
(2)若所用交流电的频率为50Hz,该同学经正确操作得到如图所示的纸带,把第一个点记做O,第一、第二点间的距离约为2mm,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,且 A、B、C、D各点到O点的距离分别为12.29cm、15.55cm、19.20cm、23.23cm。根据以上数据知,从O点到C点,重物的重力势能的减少量等于________J,动能的增加量等于________J。(已知所用重物的质量为1.00kg,当地重力加速度g=9.80m/s2,取三位有效数字)
(3)重力势能的减少量 动能的增加量(填“大于”、“等于”、“小于”)的原因是 。
为验证动能定理,某同学设计了如下实验.将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时,读出滑块经此处时的速度v,如图所示。多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变),
对应的速度值记录在表中:
下滑高度h/m |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
速度v/m·s-1 |
0.633 |
0.895 |
1.100 |
1.265 |
1.414 |
(1)要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了以h为纵轴的坐标系,你认为坐标系的横轴应该是什么?_______________________________________________.
(2)已知当地重力加速度g,若要求出滑块与木板间的动摩擦因数,还需测出______________(写出物理量及符号);则计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为__________________。
现要测量电流表G1的内阻,给出下列器材:
电流表G1(量程5 mA,内阻r1约为150Ω左右);电流表G2(量程10 mA,内阻r2约为100Ω左右);定值电阻R1=100Ω;定值电阻R2=10Ω;滑动变阻器R3(0~200Ω);干电池E(1.5 V,内阻未知) ;单刀单掷开关S;导线若干。
(1)定值电阻选 ;
(2)在方框中已画出部分实验电路设计图,请补充完整,并标明所用器材的代号;
(3)若选测量数据中的一组计算r1,所用的表达式r1=__________________,式中各符号的意义是:_______________________________________ 。
右图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g、m2=150 g,则(结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2)
(3)若某同学作出v2-h图象如图所示,则当地的重力加速度g=________m/s2.