某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=_____________;滑块加速度的表达式a=___________。(以上表达式均用已知字母表示)如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为 ___________mm.
(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(如图甲所示).关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是________.
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大 |
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变 |
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变 |
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小 |
下列几个图分别是探究“功与物体速度变化的关系”实验、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验和“验证机械能守恒定律”实验装置图。其中探究“功和物体速度变化的关系”实验装置图是 (填写“甲”、“乙”、“丙”);图甲中由于用砝码和砝码盘的总重力代替小车拉力,因此要求砝码和砝码盘的总质量 小车的质量(填写“大于”、“小于”、“远大于”、“远小于”);图甲中实验前需平衡摩擦力,平衡摩擦力时砝码盆 挂上;(填写“需要”、“不需”)这三个实验都使用了打点计时器,打点计时器用 电源(填写“直流”、“交流”、“交直流均可”)。在这三个实验挑选出的纸带中,其中有一条纸带中有一段打出的点间隔是均匀的,则这条纸带一定是实验装置图 (填写“甲”、“乙”、“丙”)中实验得到的。
某同学为了测量电流表A1内阻的精确值,实验室有如下器材:
电流表A1(量程300 mA,内阻约为5Ω);
电流表A2(量程600 mA,内阻约为1Ω);
电压表V(量程15 V,内阻约为3 kΩ);
滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为1 A);
滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为0.01A);
电源E(电动势3 V,内阻较小);
定值电阻R0(5Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干。
实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能地减少误差。
(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选 ;
(2)在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号;
(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r1的表达式为r1 = ;上式中各符号的物理意义是 。
李明同学在用电火花计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,
(1)电火花计时器是一种使用 (填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是 V。
(2)从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条(每相邻两点间还有四个点没有画出来),计数点间距如图所示,打点计时器的电源频率是50Hz。
计算出纸带上打下计数点2时小车的瞬时速度为v2= m/s;该匀变速直线运动的加速度a= m/s2。(计算结果保留三位有效数字)
在用“电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中(见图甲)。
(1)移动滑动变阻器的滑动头应特别注意防止 。
(2)现备有以下器材:
A.干电池l节
B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.滑动变阻器(0~1750Ω)
D.电压表(0~3V)
E.电压表(0~15V)
F.电流表(0~0.6 A)
G.电流表(0~3 A)
其中滑动变阻器应选 ,电压表应选 ,电流表应选 .(填写序号)
(3)图乙是根据实验数据画出的U-I图象.由此可知这个干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω
如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花打点计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
(1)实验过程中,电火花打点计时器应接在 (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮的高度,使 .
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,电火花打点计时器的电源频率为50Hz,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a= m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与合外力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为 .