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题文

某同学为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)如下图所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U
现有下列器材:力电转换器,质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上). 设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且可使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路.
一位同学根据题意设计的电路图如下图所示.他的设计能否满足要求?为什么?

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,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.如图乙所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组利用如图乙所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.实验前要调整气垫导轨底座使之水平,用游标卡尺测得遮光条的宽度为d,实验时滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间


(1)某同学用游标卡尺测得遮光条(图丙)的宽度d = cm
(2)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为=1.2×10-2s ,则滑块经过光电门时的瞬时速度为(用游标卡尺的测量结果计算) m/s.
(3)在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、__________和 (用文字说明并用相应的字母表示)。
(4)本实验,通过比较 在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒。

如图甲所示的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器。其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。

(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应选择宽度比较 (选填“宽”或“窄”)的挡光板。
(2)图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点静止释放。
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=___mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔△t="0.02" s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为 m/s;(结果保留两位有效数字)
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系式 时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v,通过描点作出两物理量的线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系。处理数据时应作出 图象(选填“v2 - m1”或“v2-m2”);
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点,如图丁所示(图中的m表示m1或m2),其可能的原因是____

一只小灯泡,标有“3V、0.6W”字样.现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻Rx.(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内阻为1Ω;电流表内阻为1Ω;电压表的内阻为l0kΩ).
(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用 (填“内接”或“外接“)法.滑动变阻器的连接方式应采用 (填“分压式”或“限流式”)接法.
(2)用笔画线代替导线将实物图连成完整的电路(图中有两根导线已经接好).

(3)若小灯泡发光较暗时的电阻为R,你根据所学的知识可判断出R与Rx的大小关系为:
R Rx(填“>”、“=”或“<”).

如图甲所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50HZ交流电.小车的质量为m1,小桶(及砝码)的质量为m2

(1)下列说法正确的是

A.每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远大于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣图象

(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a﹣F图象,可能是图乙中的图线 .(选填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)如图丙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小 m/s2.(结果保留二位有效数字)

如图1所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1,托盘及砝码的质量为m2

①下列说法正确的是

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.实验中m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-图像

②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a—F图像,可能是图2中的图线 。(选填“甲、乙、丙”)
③图3为实验中得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2。(结果保留二位有效数字)

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