某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端,开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后昕到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(空气阻力对本实验的影响可以忽略),问:
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 。
②滑块与斜面间的动摩擦因数为 。
③以下能引起实验误差的是 (选填答案番号)
A.滑块的质量 | B.当地重力加速度的大小 |
C.长度测量时的读数误差 | D.听到小球落地和滑块撞击挡板声音的时间不同 |
I.(8分)一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动,圆盘边缘上固定一竖直挡光片,盘转动时挡光片从一光电数字计时的光电门的狭缝中经过,如图甲所示。图乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上(A、B未在圆盘上),若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显出光线被遮住的时间。
挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图丙所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图丁所示。由图可知:
⑴挡光片的宽度为_______mm;
⑵圆盘的直径为_______cm;
⑶若光电数字计时器所示的时间为50.0ms,则圆盘转动的角度速度为_______rad/s(保留3位有效数字)
II.将电流表改装,需要知道它的三个数据,满偏电流Ig,满偏电压和内阻
.
可以从刻度盘上直接读出,
可以用实验方法测出.
(1)某同学设计一测量某电流表的内电阻电路如图所示,其中为待测电流表,R为电位器,R/为电阻箱,E为电源,S为开关;试在右侧所给的器材实物图中选择合适的器材连接成测量电路.
(2)某同学在做此实验时,将电路连接好后,将S2断开,闭合S1,调整R使电流表满偏,再闭合S2,调整R/使电流表指针指在满刻度的
,此时电阻箱的电阻为R0该同学能否据此测出电流表内阻(填能或不能);若能,该电流表的内阻为多少
用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(a)电流表(量程0.6A、3A);
(b)电压表(量程3V、15V)
(c)定值电阻(阻值1、额定功率5W)
(d)定值电阻(阻值10,额定功率10W)
(e)滑动变阻器(阴值范围0--10、额定电流2A)
(f)滑动变阻器(阻值范围0-100、额定电流1A)
那么:(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A;R0应选择的定值电阻,R应选择阻值范围是
的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是。
如图乙同种材料两木板通过一小段圆弧连接成一个斜面和水平面部分,现要测量正方体小铁块A和木板间的动摩擦因数μ,利用了如下器材和方法:(水平部分足够长,重力加速度为g)
(1)用 20 个等分刻度的游标卡尺测定小铁块A的边长d如图丙,测得长度为d=cm.
(2)光电计时器是一种研究物体运动的常用计时器,其结构如图甲所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从 a、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.从而可以算得物体的速度。
现将斜面体置于水平桌面上,斜面顶端 P 悬挂一铅垂线,Q 为锥尖与桌面的接触点,1和 2 是固定在斜面上的两个光电门(与之连接的电路未画出),让小铁块A由P点沿斜面滑下,小铁块通过光电门 1、2 的时间分别为Δt1、Δt2,用米尺测得 l、2 之间的距离为 L, 则小铁块下滑过程中的加速度 a?=; 再利用米尺测出、,就可以测得动摩擦因数?μ.
在做测干电池的电动势和内电阻的实验时,备有下列器材选用:
A. 干电池一节(电动势约为 1.5V)
B. 直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A挡内阻0.10 Ω,3A挡内阻0.025 Ω )
C. 直流电压表(量程0~3~15V,3V挡内阻5 KΩ ,15 V挡内阻25 KΩ )
D. 滑动变阻器 (阻值范围0~15 Ω ,允许最大电流l A)
E. 滑动变阻器 (阻值范围0~1000 Ω ,允许最大电流 0.5A)
F. 电键
G.导线若干根
H. 电池夹
⑴ 滑动变阻器选用 (填序号)
⑵ 根据实验记录, 画出的U-I图象如图所示,可得待测电池的电动势为 V,内电阻r为 Ω。
⑶ 先在图中画出实验电路图,然后选取合适的滑动变阻器、合适的电表量程(要求系统误差较小)在所示的实物图上连线。
I.在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为E,频率为f的交流电源上,在实验中打下一条理想纸带,如图12所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
⑴ 从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP =,重锤动能的增加量为△EK =。
⑵ 根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a =,它和当地的重力速度g进行比较,则ag(填“>”、“=”或“<”)。