彭仁合作学习小组共同探究家中水龙头的滴水情况。当水龙头拧得较小时,可以控制水一滴一滴地滴落到地面上,小组发现:第一滴水碰地的同时,第二滴水刚好从水龙头处下落。为了测算水滴下落的平均速度,同学们找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h,再用秒表计时。当他们听到某一水滴滴在地上声音的同时,开启秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3……”,一直数到“n”时,按下秒表停止计时,读出秒表的示数为t。
(1)水滴在空中运动的平均速度的表达式为 ;
(2)测得h=1m,当数到n=20时秒表的示数 t=8.7s,则水滴下落的平均速度为 m/s;
(3)为了进一步探究水滴下落的平均速度和下落高度的关系,大家又做了以下实验:找来一块挡板,让水滴落在挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h,并仔细调节水龙头滴水的快慢,使得总是在前一滴水滴到挡板上的同时,后一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请选取合适的坐标轴,标上数据和单位,作出相应的图象,并根据图象写出平均速度和下落高度的函数关系为 。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
高度 h(m) |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
平均速度 v(m/s) |
0.97 |
1.19 |
1.38 |
1.5 4 |
1.6 8 |
1.9 5 |
(9分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,若用欧姆表粗测得知电阻丝Rx的阻值约为5Ω,为较精确的测量金属丝的电阻,并要求金属丝发热功率P<1.28W,需要另行设计电路进行测量,实验室备有的部分仪器有:
A.电动势6V的电池组E
B.两档电流表A(量程:0~0.60A,内阻约0.13Ω;量程:0~3.0A,内阻约0.025Ω)
C.两档电压表V(量程:0~3.0V,内阻约3kΩ;量程:0~15V,内阻约15kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~100Ω,最大允许电流lA)
E.滑动变阻器R2(0~20Ω,最大允许电流lA)
①上述器材中应选用的是:滑动变阻器应选用。
②在虚线框内画出实验电路图。
③实验时,电流表、电压表指针位置如图甲所示;螺旋测微器测金属丝的直径、米尺测金属丝的长度如图乙所示,由图可知各物理量的测量值为:伏特表的读数为____V,安培表读数为____A,金属丝直径的测量值d=mm;金属丝长度的测量值L=cm。根据上述数据,可以计算出所测金属丝的电阻率ρ=____Ω˙m(计算结果保留两位有效数字)。
某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如右图所示.已知小车质量M=400g,砝码盘质量m0=10 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:
A.按右图中所示安装好实验装置; |
B.调节长木板的倾角,接通电源后,轻推小车,使小车能沿长木板向下做匀速运动,断开电源; |
C.取下轻细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m; |
D.再接通电源,然后放开小车,打出一条纸带,断开电源,由纸带求得小车的加速度a; |
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,调节垫块的位置,改变倾角,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:(g=10m/s2)
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_______(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的其中一条纸带如左图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g 。
如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图7中求出C点对应的速度是______m/s,运动的加速度是m/s2。(计算结果保留三位有效数字)
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的是力F1和F2的合力的理论值;是力F1和F2的合力的实际测量值。(选填 “F ”或“”)。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:(选填 “变”或“不变”)。
(3)本实验采用的科学方法是。
A.理想实验法 | B.等效替代法 |
C.控制变量法 | D.建立物理模型法 |
某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置; |
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动; |
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m; |
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a; |
E.重新挂上细绳和砝码盘,增加砝码盘中砝码的质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的一条纸带如下图所示,可求得小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位小数)
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
砝码盘中砝码的重力F/N |
0.10 |
0.20 |
0.29 |
0.39 |
0.49 |
小车的加速度 a/(m·s-2) |
0.88 |
1.44 |
1.84 |
2.38 |
2.89 |
他根据表中的数据画出a-F图象(如左图).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是
________________________________________________________________________,
从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________________________,其大小为 ________.