火车在平直的轨道上启动时的加速度约0.2-0.5m/s2,几个同学在火车上,想利用火车上光滑的水平桌面作为实验台,通过实验测量火车启动时的加速度,可以提供的器材有:
A.质量m=50g的钩码
B.质量M=500g的玩具小车
C.长度约为10cm,劲度系数约为10N/m的轻弹簧(弹性限度为1.5N)
D.长为50cm的刻度尺,最小刻度为1mm
E.秒表
此外还有一些短线和挂钩等,可以用来连接和固定所选用的器材。请设计一种简单可行的实验方案,测量在平直轨道上火车启动时的加速度。设火车开始停在车站,启动后,做匀加速运动,匀加速运动持续的时间约2分钟,根据设计的实验方案,回答下列问题:实验必须选用的器材是__________。(填所用器材前的字母序号)
要测量的物理量 (写出物理量及其物理意义) :________________________
由所测量的物理量计算加速度的公式是__________________。
“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条-------完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次--------实验时,橡皮筋对小车的功记为2W0、3W0、4W0-------每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。
(1) 关于该实验,下列说法正确的是:
A、 打点计时器可以用直流电源供电,电压4—6V
B、 实验中使用的若干跟橡皮筋的原长可以不相等
C、 每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D、 利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W—vm 、W—vm2、W—vm3、W2—vm、W3—vm------的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系
(2)如上图给出了某次在正确操作的情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA="5.65cm" 、OB="7.12cm" 、OC="8.78cm" 、OD="10.44cm" 、OE="12.09cm" 已知相邻两点打点时间间隔为0.02s ,则小车获得的最大速度vm=m/s(结果保留2位有效数字)
如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.27cm。
(1)下表列出了打点计时器打下B、D、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下C、E两点时小车的瞬时速度(保留三位有效数字)。
位置 |
B |
C |
D |
E |
F |
速度(m·s-1) |
0.737 |
0.864 |
0.994 |
(2)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
(3)根据你画出的小车的速度—时间的关系图线计算出的小车的加速度
a=________m/s2。(保留两位有效数字)
在做“研究匀变速直线运动的规律”的实验中,要用到打点计时器:
(1)打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是________(填“直流电源”或“交流电源”),它们是每隔_______s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是()
A.先接通电源,后让纸带运动 |
B.先让纸带运动,再接通电源 |
C.让纸带运动的同时接通电源 |
D.先让纸带运动或先接通电源都可以 |
发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势.某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V |
0 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
2.40 |
2.80 |
I/mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
12.0 |
19.0 |
30.0 |
(1)实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0-15V,内阻约25 kΩ)
C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)
D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
F.电源(电动势6V,内阻不计)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是,电流表选用的是(填选项字母);
(2)请在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线;
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态。
一量程为300µA的电流表,内阻为100Ω,现串联一个99900Ω的电阻将它改装成电压表,该电压表的量程是 V。现在用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压的大小为___________ V