同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点,该同学选择ABCDEF六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是cm
⑴ 计算A、D两点的瞬时速度vA= vD=
⑵ 计算小车的加速度a=_____________
利用图中所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。
s(m) |
0.500 |
0.600 |
0.700 |
0.800 |
0.900 |
0.950 |
t(ms) |
292.9 |
371.5 |
452.3 |
552.8 |
673.8 |
776.4 |
s/t(m/s) |
1.71 |
1.62 |
1.55 |
1.45 |
1.34 |
1.22 |
完成下列填空和作图:
(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______;
(2)根据表中给出的数据,在图中给出的坐标纸上画出图线;
(3)由所画出的图线,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2(保留2位有效数字)。
为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________ ,此即为待测微安表头内阻的测量值。
某同学在“测定金属的电阻率”的实验中:
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,则该金属丝的直径为mm。
②先用多用电表粗测其电阻Rx。将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零,其表盘及指针所指位置如图乙所示,则此段金属丝的电阻为。
③现要进一步精确测量Rx的阻值,实验室提供了以下器材:
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
电流表A1(量程30mA,内阻约为1)
电流表A2(量程500A,内阻为100
)
滑动变阻器R1(最大阻值为10)
电阻箱R2(最大阻值9999.9)
电阻箱R3(最大阻值999.9)
电键S及导线若干。
为了测定金属丝上的电压,可以将电流表(选填“A1”或“A2”)串联电阻箱(选填“R2"或“R3”),将其改装成一个量程为3.0V的电压表。如图丙所示,该同学设计了测量电阻Rx的a、b两种方案,其中用到了改装后的电压表和另一个电流表,则要精确测量应选方案(选填“a”或“b”)。
橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F = kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
①在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是
A.N | B.m | C.N/m | D.N/m2 |
②某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像
可求得该橡皮筋的劲度系数k = N/m 。
③若该橡皮筋的原长是10.0cm,面积是1.0mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是(保留两位有效数字)。
某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”,他的操作步骤如下:①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,④用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t,⑤改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
F/N |
0.49 |
0.98 |
1.47 |
1.96 |
2.45 |
t/(ms) |
28.6 |
23.3 |
20.2 |
18.1 |
16.5 |
t2/(ms)2 |
818.0 |
542.9 |
408.0 |
327.6 |
272.25 |
t-2/[×10-4(ms)-2] |
12.2 |
18.4 |
24.5 |
30.6 |
36.7 |
(1)若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d,读出遮光条的宽度d=1.050cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为m/s(保留两位有效数字)
(2)实验中遮光条到光电门的距离为s,遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t,可推导出滑块的加速度a与t关系式为。
⑶本实验为了研究加速度a与外力F的关系,只要作出(选填)的关系图象,请作出该图线。
⑷根据作出的图像,判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是。