(Ⅰ)某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
A.按(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.5kg,钩码总质量m=0.30kg.
B.先释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.
他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,进行长度测量,且经检查测量数据准确无误后,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W="0.176" J,把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.
此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是 .
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏大
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差 的重要原因
(Ⅱ)该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm)
(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是(填A、B、C、D或E)点读数________.
(2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用vC=计算与C点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法(填“对”或“不对”)___________.
(3)若O点到某计数点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________________.
(4)若重锤质量m=2.00×10-1 kg,重力加速度g="9.80" m/s2,由图中给出的数据,可得出从O点到打下D点,重锤重力势能的减少量为_______________ J,而动能的增加量为____________ J(均保留三位有效数字).
用一个有“R×1”,“R×10”,“R×1k”三个欧姆档的多用电表,粗测一个未知电阻Rx的值。测量前经检查,表的指针指在左端“0”位置上。某同学先将选择开关旋到“R×10”档上,并将两表笔短接,调整调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位置上,然后用两表笔分别与Rx的两端相连,发现指针偏转角度很小,随后他进行了一系列的操作,正确地测出了Rx的值。下面提供的操作步骤有:
A.将两表笔短接 |
B.根据表的指针读数 |
C.将选择开关旋到“R×1”档 |
D.将选择开关旋到“R×1k”档 |
E.调节欧姆调零旋钮
F.将选择开关旋到“OFF”档,将两表笔从电表插孔中拔出
G.将两表笔与Rx的两端相接
请将该同学的操作步骤按合理的顺序排列(无用的步骤不要排入)_______________.
听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆做成“水果电池”。 同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V。可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多。
(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是:(不要求写分析、推导过程)。
(2)为了能尽可能准确测定“水果电池”的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻为1Ω) |
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω) |
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知) |
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω) |
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.变阻箱(0~9999Ω)
①实验中应选择的器材是________(填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。
某同学设计了一个监测河水电阻率的实验.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图甲所示,两电极相距L=0.314 m,其间充满待测的河水.安装前他用如图乙所示的游标卡尺测量玻璃管的内径,结果如图丙所示.他还选用了以下仪器:
量程为15 V、内阻约为300 kΩ的电压表,
量程为300 μA、内阻约为50 Ω的电流表,
最大阻值为1 kΩ的滑动变阻器,
电动势E=12 V、内阻r=6 Ω的电池组、
开关各一个以及导线若干.
图丁所示坐标系中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.
根据以上材料完成下列问题:
(1)测量玻璃管的内径时,应用图乙所示的游标卡尺的A、B、C三部分中的______部分与玻璃管内壁接触.(填代号),由图丙可知,玻璃管的内径d=________mm.
(2)利用丁图U-I图像可得到水柱的电阻R=,再用电阻率的公式可算出水柱的电阻率。
(3)图戊所示的仪器部分已连线,请将其他部分连接成能测出图丁中数据的实物连接图.
(4)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至________端.
有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。
A.米尺(最小分度为mm);
B.游标卡尺(游标为20分度);
C.电流表A1(量程0~5mA,内阻约10 W);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6W);
E.电压表V1 (量程5V,内阻约5kW);
F.电压表V2 (量程15V,内阻约15kW);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~10 W,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~100W,额定电流1A);
I.电源E (电动势6V,内阻可不计);
J.开关一个,导线若干。
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图(乙)所示,该陶瓷管的外径D=cm
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表,电压表,滑动变阻器。(填写器材前面的字母代号)
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。
为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数,一位同学设计了如下实验:如图所示,在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸,保证木块放在斜面顶端时能加速下滑,斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时,该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务(重力加速度g为已知)。
(1)该同学需要测量的物理量是___________________________。(用文字和字母符号来表示)
(2)动摩擦因数的表达式=______________(用所测量物理量的符号表示)。