一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上匀加速滑下,如右图所示。下图是打出的纸带的一段,相邻两个计数点之间还有4个实际点。
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用下图给出的数据求
①相邻两计数点的时间间隔为 s.
②计算计时器打下D点和F点时,小车的速度分别为VD=_____ m/s , VF=_____ m/s(保留到小数点后一位)
③在右图中通过描点(5个点)做出v-t图象,并根据图线求小车的加速度a=_____ m/s2。(保留到小数点后一位)
(1)某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截圆面积为400cm2的钢索能承受的最大拉力。由于直接测量很困难,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。经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后实验取得数据如下:
样品 |
长度 |
200N |
400N |
600N |
800N |
|
样品A |
1m |
0.50cm2 |
0.02cm |
0.04cm |
0.06cm |
0.08cm |
样品B |
2m |
0.50cm2 |
0.08cm |
0.16cm |
0.24cm |
0.32cm |
样品C |
1m |
1.00cm2 |
0.01cm |
0.02cm |
0.03cm |
0.04cm |
样品D |
3m |
0.50cm2 |
0.18cm |
0.36cm |
0.54cm |
0.72cm |
样品E |
1m |
0.25cm2 |
0.04cm |
0.08cm |
0.12cm |
0.32cm |
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)遵循的函数关系式是。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成正比、与悬索的成正比。
(2)常用螺旋测微器的精度是0.01 mm。右图中的螺旋测微器读数为5.620 mm,请在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数。
现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5Ω~8Ω之间,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10mA);
B.电压表V1(量程0.3V,内阻约500Ω);
C.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ);
D.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω);
E.滑动变阻器R2(最大电阻5Ω);
F.定值电阻R3(阻值20Ω);
G.电源E(电动势3V);
H.开关S及导线苦干。
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。
①在方框内画出实验电路图并标明符号;
②电流表A内阻的表达式为:=,式中各符号的物理意义为。
某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度。若交流电的频率为10Hz,则根据下图所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度=
,小车的加速度
=
。
(1)如图9所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。
①下列说法中不符合本实验要求的是。(选填选项前面的字母)
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的赢径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时末端必须水平
D.需要的测量仪器有天平和刻度尺
②实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为、
和
。已知入射球的质量为
,靶球的量为
,如果测得
近似等于,则可认为成功验证了碰撞中的动量守恒。
(2)用一段长为80cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验。
①用多用表粗测电阻丝的电阻,结果如图10所示,由此可知电阻丝电阻的测量值约为。
②用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图11所示,由此可知金属丝直径的测量结果为
mm。
③在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:
A.直流电源(电动势约为4.5V,内阻很小)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3k)
C.电压表(量程0~15V,内阻约15k)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125)
E.电流表(量程0~3A,内阻约0.025)
F.滑动变阻器(阻值范围0~15,最大允许电流1A)
G.滑动变阻器(阻值范围0~200,最大允许电流2A)
H.开关、导线。
要求有较高的测量精度,并能测得多组数据,在供选择的器材中,电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择。(填字母代号)
④根据上面选择器材,完成图12中实验电路的连接。
(18分)某学牛在做《研究平抛运动的实验》中,忘记小球(做平抛运动的起点位置O,他只得到如图所示的一段轨迹,建立图示坐标系(其中
、
轴方向准确),
则
(1)①该物体做平抛运动的初速度为m/s。
②判断O点(填“是”或“否”)为小球的抛出点?在坐标系中,小球的抛出点的坐标是。
(2)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,并从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻(约为2
),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3 7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻Rv约为4.0)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RAl约为50)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50)
D.滑动变阻器R1(0~20,额定电流1A)
E.电阻箱尺R2(0~999 .9,最小分度值0. l
)
F.开关S一只、导线若干
①为了测定电阻的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示
的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整? 。
②在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1电流表A1、A2已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
Ⅰ.请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
Ⅱ.为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式。