某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如下图所示的一条纸带,已知打点计时器使用电源频率为50Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为 s。如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6来表示从O点开始各相邻两个计数点间的距离,用T表示两相邻记数点的时间间隔,则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a= (用符号写出表达式,不要求计算)。打F点时物体的速度大小为vF= m/s。(答案均要求保留3位有效数字)
某兴趣小组同学们看见一本物理书上说“在弹性限度内,劲度系数为k的弹簧,形变量为x时弹性势能为”,为了验证该结论就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置(如图甲)设计了以下步骤进行实验。
实验步骤:
A.水平桌面上放一长木板,其左端固定一弹簧,通过细绳与小车左端相连,小车的右端连接打点计时器的纸带; |
B.将弹簧拉伸x后用插销锁定,测出其伸长量 x; |
C.打开打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定,小车在弹簧作用下运动到左端; |
D.选择纸带上某处的A点测出其速度v; |
E.取不同的x重复以上步骤多次,记录数据并利用功能关系分析结论。
实验中已知小车的质量为m,弹簧的劲度系数为k,则:
(1)长木板右端垫一小物块,其作用是;
(2)如图乙中纸带上A点位置应在(填s1、s2、s3)的段中取;
(3)若成立,则实验中测量出物理量x与m.、k、v关系式是x=。
(8分)用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1为5);
电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5):
电压表V1(量程50V,内阻r2约为50K);
待测电阻Rx(阻值约为30 )
滑动变阻器R0(最大阻值10 )
电源E(电动势约为4V,内阻r约为l)
单刀单掷开关S,导线若干。
①要求方法简捷,并能测多组数据,在答题号方框内画出实验电路原理图,必须标明每一个器材的代号。
②实验中,需要直接测量的物理量及其表示该物理量的符号分别是
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
(必须写出相应的文字和符号),用测得的量表示待测电阻RX的阻值的计算公式是Rx=___________。
(1)(4分)用游标卡尺测量一小球的直径,如图甲所示的读数是____mm:用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是_____mm。
(2)(6分)某同学利用下图所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电的频率为50Hz.物块减速运动过程中加速度的大小为a="____" m/s2。(保留三位有效数字);若用a/g计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值____(填“偏大”或“偏小”)。
“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,提供的实验器材有:
A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A)
B.电流表A(0~0.6A,内阻约为0.5)
C.电压表V(0~6V,内阻约为5k)
D.滑动变阻器R1(0~10,2A)
E.滑动变阻器R2(0~100,0.2A)
F.电源(6V,内阻不计)
G.开关及导线若干
(1)实验中滑动变阻器应选_________(选填“R1”或“R2”);
(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整;
(3)该同学根据实验数据作出了如图乙所示的U—I图象,根据图象分析可知小灯泡灯丝的电阻率随着电流的增大而___________(选项“增大”“减小”或“不变”).
某探究学习小组的同学欲以右下图装置中的滑块为研究对象“验证动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺、细沙等材料.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放沙桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m、滑块的质量M两者应满足的条件是__________,而且实验时还需要有_______________________的步骤.
(2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M向沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取OABC四点,量得各计数点间的距离分别为.若研究滑块的AB段,本实验最终要验证的数学表达式为____________(用题中的字母表示,重力加速度为g,打点计时器所接交变电流的周期为T).