(10分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动。当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间。
⑴若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v= ;
⑵若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面 (填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=
B.mg=
C.mg=(2M+m)
D.mg=(M+m)
⑶本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要 ;
⑷若Mm,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以 (填“t2”或“
”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线。
(1)如图所示,螺旋测微器的读数为mm;
游标卡尺的读数为cm。
(2)某同学测干电池电动势和内电阻.他测出路端电压U和总电流I的多组数据,作出U-I图像如图所示,由图像可得出该干电池的电动势=_____V,内电阻r=_____Ω。
某同学为测定金属丝的电阻率ρ,设计了如图甲所示电路,电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝,保护电阻R0=4.0Ω,电源的电动势E=3.0V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好。
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d =________mm。
(2)实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I,实验数据如下表所示:
x(m) |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
I(A) |
0.49 |
0.43 |
0.38 |
0.33 |
0.31 |
0.28 |
![]() |
2.04 |
2.33 |
2.63 |
3.03 |
3.23 |
3.57 |
①将表中数据描在坐标纸中,如图丙所示。作出其关系图线,图象中直线的斜率的表达式k =_______(用题中字母表示),由图线求得电阻丝的电阻率ρ =_______
(保留两位有效数字)。
②根据图丙中关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为r =______Ω(保留两位有效数字)。
某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”,实验前组员们提出了以下几种猜想:
①;②
;③
。
为了验证猜想,他们设计了如图甲所示的实验装置。PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度)。在刚开始实验时,小刚同学提出“不需要测出物体质量,只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”,大家经过讨论采纳了小刚的建议。
(1)请你说明小刚建议的理由:_________________________________________________;
(2)让物体分别从不同高度无初速释放,测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4,读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、,并绘制了如图乙所示的L-v图象。若为了更直观地看出L和v的变化关系,他们下一步应该作出_______;
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
(3)实验中,木板与物体间摩擦力_________(“会”或“不会”)影响探究的结果。
某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5Ω的保护电阻R0,实验电路如图所示
(1)请按电路原理图把实物电路画线代导线连接起来。
(2)该同学顺利完成实验,测定下列数据根据数据在下面坐标图中画出U—I图,由图知:电池的电动势为 ,内阻为 。
(3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成本实验的系统误差的原因是:
(4)实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较,E测E真,r测r真(填“<”、“=”或“>”)。
某实验探究小组的同学准备测量电炉丝的电阻率,他们首先用螺旋测微器和游标卡尺分别测出一段电炉丝的直径和长度,如图所示,则该电炉丝的直径为_______mm.长度为________mm.该小组同学又从标识为“220v 500w”、“220v 300w”、“220v 25w”的3个电炉中任选一个,正确使用多用电表欧姆×10挡测量其阻值,结果如图所示,则该电炉的阻值是Ω,标称功率为 w。