某实验小组利用图1的装置验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒,在水平桌面上固定一气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相连,且M:m =3:1,遮光条两条长边与导轨垂直,导轨上B点处有一光电门,可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间△t,用d表示遮光条的宽度,s表示A、B两点的距离,g表示当地的重力加速度.(计算结果保留两位有效数字)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图2所示,则d= ;
实验时,将滑块从位置A由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.3×10-2s,则滑块经过光电门B时的瞬时速度的值为 ;
改变光电门的位置进行多次实验,每次均令滑块自A点开始运动,测量相应的s与△t的值,并计算出经过光电门的瞬时速度v,作出v2 – s图象,若不考虑误差,认为系统的机械能守恒,则v2与s应满足的关系式为:v2= .(用题中所给的符号表示)
实验中,利用数据作出的v2 – s图象如图3所示,如果不考虑误差,认为系统的机械能守恒,则可求得当的重力加速度的值g= .
如果当地的重力加速度的真实值为10m/s2,则滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力的值与钩码重力的值之比为 。
有一个额定电压为2.8 V,功率约为0.8 W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3 V,内阻6 kΩ)
B.电压表(0~15 V,内阻30 kΩ)
C.电流表(0~3 A,内阻0.1 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻0.5 Ω)
E.滑动变阻器(10 Ω,5 A)
F.滑动变阻器(200 Ω,0.5 A)
G.蓄电池(电动势6 V,内阻不计)
(1)用如实图所示的电路进行测量,电压表应选用________,电流表应选用________.滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示)
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.
(3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为________Ω的电阻.
某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图甲所示,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带(宽度为d)贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)
次数 |
ti(10-3s) |
![]() ![]() |
![]() |
hi(m) |
Mghi |
1 |
1.56 |
2.85 |
|||
2 |
1.46 |
3.05 |
0.59M |
0.06 |
0.59M |
3 |
1.37 |
3.25 |
1.22M |
0.13 |
1.23M |
4 |
1.30 |
3.42 |
1.79M |
0.18 |
1.80 M |
5 |
1.25 |
3.55 |
2.25M |
0.23 |
2.26M |
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是: 。
(2)该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度,其示数如图乙所示,则d =_______mm。
(3)根据该实验表格数据,请在答题纸上绘出图像,由图像可得出结论:
在做测量一电源的电动势和内电阻的实验时,备有下列器材:
A.定值电阻: |
B.直流电流表(量程0~0.6A,内阻不能忽略) |
C.直流电压表(量程0~3V,内阻较大) |
D.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω) |
E.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω)
F.电键S及导线若干
①滑动变阻器选用(填“D”或“E”)
②某同学将选定的器材在图所示的实物图上连线完成了部分实验电路,请你以笔画线做导线连接正确的电路.
③按正确操作完成实验,根据实验记录,将测量数据描点作出拟合图线如图所示,由图象可得该电源的电动势=V,内电阻
=
(结果均保留三位有效数字).
为了简单测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数,按以下步骤进行:
a.将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上,固定木板P,在桌面上标记弹簧自由端位置O.将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置,如图1所示.
b.将小木块从静止开始释放,小木块运动至B位置停止.
c.将弹簧移至桌边,使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐,如图2所示,固定木板P,使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置,使,将小木块从静止开始释放,小木块落至水平地面D处,
为O点在水平地面的竖直投影点.若已经测得OB距离为L,
间竖直高度为h.小木块可看做质点,不计空气阻力.
①为测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数,还需要测量的物理量是:
.(用文字和字母表示)
②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式:=.(用测得的物理量的字母表示)
(13分)某实验小组用电流表A、电阻箱及开关S按如图所示电路测电池的电动势和内阻.实验时,改变
的值,记录下电流表A的示数
,得到多组
、
的数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电池电动势
和内阻
.
①若将电流表A视为理想表,请写出线性图象对应的函数关系式=____.利用所测得数据作出
图象如图所示,若图中a、b、c均为已知量,则电池的电动势
=________,内阻
=_________.
②实际上电流表A有一定内阻值,从系统误差角度考虑,测得的电池的电动势、内阻
与电池的电动势真实值
、内阻真实值
的关系是:
,
(填“
”、“
”或“
”).