本题共两题(每空2分,共17分)
Ⅰ、打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀加速运动的纸带,则根据此纸带的数据,纸带的加速度是 m/s2和打点计时器打第3个点的速度是 m/s(保留3位有效数字)
(9分)某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用的器材(代号)与规格如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω);
标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);
待测电阻R1(阻值约为100Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω);
单刀单掷开关S,导线若干。
⑴要求方法简捷,并能测多组数据,请在方框中画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号。
⑵需要直接测量的物理量是,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1=________。
某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①②
③
。实验装置如图所示,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时橡皮筋对小车做的功记为W。 当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。 小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是;
(2)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了计算出小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量;
(3)同学们设计了以下表格来记录数据。其中w1、w2、w3、w4 ……表示橡皮筋对小车做的功, v1、v2、v3、v4、……表示物体每次获得的速度
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
…… |
w |
w1 |
w2 |
w3 |
w4 |
…… |
v |
v1 |
v2 |
v3 |
v4 |
…… |
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的w—v图象,由图象形状得出结论。他们的做法是否合适?请说明理由:。
用如图实验装置验证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.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,计数点间的距离如图所示,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),.已知m1=" 50g" 、m2="150g" ,则(取g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK =J,系统势能的减少量△EP =J,由此得出的结论是;
(3)若某同学作出图象如图,则当地的实际重力加速度g = m/s2.
用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小.除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电压表(量程3V)
B.电流表(量程0.6A)
C.电流表(量程3A)
D.定值电阻R0(阻值4Ω,额定功率4W)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0—20Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0—2000Ω,额定电流0.1A)
(1)电流表应选 ;滑动变阻器应选;(填器材前的字母代号).
(2)根据实验数据作出U—I图像(如图乙所示),则蓄电池的电动势E=V,内阻r=Ω;
(3)用此电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是;测出的电动势E与真实值相比偏;
现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=。
④改变,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h。
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是。