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题文

某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图所示。已知小
车的质量为500克,g 取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下:

(1)细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。
(2)在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板
倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑。
(3)保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车。
(4)取下纸带后,在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。
(5)改变盘中砝码的质量,重复(2)(3)步骤进行实验。

实验次数
1
2
3
4
5
6
7
m / kg
0.02
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.10

1.40
1.79
2.01
2.20
2.38
2.61
3.02

 
① 在坐标纸上作出图象。
② 上述图象不过坐标原点的原因是:                                   。  
③ 根据(1)问中的图象还能求解哪些物理量?其大小为多少?
                                                                 
④ 你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量:    (选填“是”或“否”)。

科目 物理   题型 实验题   难度 较易
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某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。实验前,按通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1________Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=________ mm。滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出滑块质量M和两光电门间距离L,若上述物理量间满足关系式___________,表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。

某实验小组想描绘标有“12V,6W”的小灯泡的伏安特性曲线,实验室中只提供了下列器材:
A.安培表A1量程(0—0.5 A;r1=0.5Ω);
B.安培表A2量程(0—0.6 A;r1≈0.3Ω);
C.电阻箱R(0—999.9Ω);
D.滑动变阻器R1(0—10Ω;5A)
E.电源电动势15V;内阻不计;电键一个,导线若干。
为了减小描绘小灯泡在0—12 V电压下的伏安特性曲线的误差,要求电表的读数既要不超过表盘的最大刻度,又要求读数最大值达到满刻度的一半以上,请你完成以下项目:
(1)设计一个满足要求的实验电路图,画在虚线框内。

(2)若安培表A1的读数为I1,其内阻为r1,安培表A2的读数为I2,电阻箱的阻值为R,写出灯泡两端电压U的表达式

伏安法可以测纯电阻,也可以测非纯电阻电学元件的输入电压和电流,从而求出其输入功率。用如图(A)所示的电路可以测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的电功率。
(1)下面的实物连接图就是测直流电动机的输入功率的实物连接图,请根据实物连接图在虚线框内画出实验电路图;(直流电动机的符号用表示)

(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次上升时选取匀速上升阶段,测量其上升的高度h和时间t,h每次均为1.5m,所测物理量及测量结果部分数值(空缺表格部分的数据隐去)如下表所示。

实验次数
1
2
3
4
5
6
电动机的电流(I/A)
0.2
0.4
0.6
0.8
2.5
2.5
提重物重力Mg/N
0.8
2.0
4.0
6.0
6.5
7.0
重物上升时间(t/s)
1.4
1.7
2.3
2.7
电机不转
电机不转

从实验数据中,可以根据某些数据计算出电动机线圈的内阻,其阻值为________Ω。
(3)电动机效率η等于输出的机械功率与输入的电功率的比值,请推导出电动机效率η的表达式为η=_________(用题目中的符号表示);现在用前4次实验数据(包括空缺表格部分隐去的数据)做出Mg/I—t的图象,如图所示,请由图象给出的数据求出电动机的平均效率℅。(结果保留三位有效数字)

用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.图 乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,1、2、3、4、5、6为纸带上6个计数点,每两个相邻计数点间还有4个点未画出,计数点间的距离如图乙所示.已知交流电频率为50Hz.

(1)实验中两个重物的质量关系为m1m2(选填“>”、“=”或“<”), 纸带上打相邻两个计数点时间间隔为T=s;
(2)现测得x1=38.40cm,x2=21.60cm,x3=26.40cm,那么纸带上计数点5对应的速度v5=_______ m/s(结果保留2位有效数字);
(3)在打点0~5过程中系统动能的增加量表达式ΔEk,系统势能的减少量表达式ΔEp(用m1、m2、x1、x2、x3、T、重力加速度g表示);
(4)若某同学作出的v2-h图象如图所示,则当地的实际重力加速度表达式为g=(用m1、m2、a、b表示).

如图所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.

(1)该实验(填“需要”或“不需要”)满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?
(2)实验用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图所示,则d=________ mm;
(3)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),砝码盘和砝码的质量为,已知重力加速度为g,则对该小车,实验要验证的表达式是

A.
B.
C.
D.

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