某同学用如图(a)所示的装置探究加速度a与力F、质量m的关系。甲、乙两小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,且细线与轨道平行。在弹簧拉力作用下两小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。
(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是
A.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 |
B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力 |
C.实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据 |
D.实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据 |
(2)四个实验小组选用的小车乙(含加速度传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图象,如图(b)所示。最后一组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
拉力F(N) |
24.5 |
20.0 |
17.5 |
12.0 |
8.1 |
4.8 |
加速度a(m/s2) |
16.3 |
13.3 |
11.7 |
8.0 |
5.4 |
3.2 |
(3)在探究了a与F的关系后,为了进一步探究a与m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图。请写出具体的做法:
①如何收集数据?_________________________________________________________;
②为了更直观地探究a与m的关系,建立的坐标系应以 为纵轴;以___________为横轴。
(Ⅰ)在探究摩擦力的实验中,用传感器(其余电路部分未画)水平拉一放在水平桌面上的小木块,如图所示,小木块的运动状态与计算机的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则通过分析下表可知以下判断中正确的是
实验次数 |
小木块的运动状态 |
计算机读数(N) |
1 |
静止 |
2.2 |
2 |
静止 |
3.4 |
3 |
直线加速 |
3.8 |
4 |
直线匀速 |
3.2 |
5 |
直线减速 |
1.9 |
6 |
静止 |
1.2 |
A.木块受到的最大静摩擦力为3.8N
B.木块受到的最大静摩擦力可能为3.4N
C.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同
(Ⅱ)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为:
(A)干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表、
,内阻很大
(C)直流电流表,内阻可忽略不计
(D)定值电阻,阻值未知,但不小于5
(E)滑动变阻器(F)导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:由电路在方框内画出电路图;利用表格中的数据在坐标系中作出
图;由图像可知,该同学测得两节干电池总的电动势值为V,总内阻为
;由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表(选填“
”或“
”)
(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表的示数
为横坐标、表
的示数
为纵坐标作图像,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为
,截距为
,则两节干电池总的电动势大小为。
(1)在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中,根据实验记录,画出的U—I图线如图所示,从中可求出待测干电池的电动势为E=V,内电阻为r=Ω。
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
A.直流电源6 V(内阻不计) |
B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下) |
C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω) |
D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ) |
E.滑动变阻器10 Ω,2 A
F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.
①实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用________(均用序号表示).
②在方框内画出实验电路图.
“探究加速度与力的关系”的实验装置如右图。下图为某同学在平衡摩擦力后中打出的一条纸带,为了求出小车的加速度,他量出相邻两计数点间的距离。其中打计数点2时小车的速度为 m/s,小车的加速度a=m/s2。
(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是.
A.同一次实验中,O点位置允许变动 |
B.实验中,橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行 |
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90° |
D.实验中,要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点 |
某物理课外兴趣小组,为测量一根细长而均匀的金属材料样品的电阻率:
(1)他们先用多用表电阻“×1”挡测量金属丝的电阻时表针指示如图1所示,
由此可粗测得金属丝的电阻为Ω。
(2)为了更准确测量金属丝的电阻,他们准备用伏安法测量金属丝的电阻,由于电流表和电压表的电阻未知,他们将可动触头由位置a移到位置b,同时观察电流表和电压表示数的变化,发现电流表A的示数变化显著.为减小误差,你认为宜将可动触头P接(a或b)。
(3)由于电流表和电压表不是理想的,图2中的测量电路存在系统误差,若可动触头P接a,则Rx的测量值真实值(填“等于”、“大于”、“小于”)
(4)图3用电压表、电流表测金属丝上电压U和电流I的刻度示意图,请分别写出对应的读数:U=V,I=A。