橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F—x图象.
拉力F/N |
5.0 |
10.0 |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
伸长量x/cm |
1.60 |
3.20 |
4.80 |
6.40 |
8.00 |
(2)由以上实验可求出该橡皮筋的K值为___________N/m(保留两位有效数字)。
(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中,下列说法正确的是( )
A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是
2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为
vB=m/s,CE间的平均速度m/s;
(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如图所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;
(3)根据图线可得小车运动的加速度为m/s2.(保留两位有效数字)
某同学用如左图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如右图所示.
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由g1=,g2=
,……,g5=
,取平均值
="8.667" m/s2;
方法B:由g1=,g2=
,g3=
,取平均值
="8.673" m/s2.
从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中对实验结果起作用的,
方法A中有;方法B中有.因此,选择方法(A或B)更合理,这样可以减少实验的(系统或偶然)误差.本实验误差的主要来源有(试举出两条).
(1)如图,螺旋测微器甲和游标卡尺乙的读数分别为mm,cm.
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,与纸带相连的质量为1kg的重锤自由下落,打出的纸带如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,,g取9.8m/s2.求:
①打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=m/s(保留两位有效数字);
②某同学根据纸带上的O点到B点的数据,计算出物体的动能增加量△Ek=0.47J,重力势能减小量△Ep=0.48J,经过多次实验均发现△Ek略小于△Ep,试分析原因:.
(3)测量一个电阻Rx阻值(约为70Ω),给你如下器材:
A.电流表(50mA,内阻约10Ω) |
B.电压表(0-3V-15V内阻分别是3KΩ和15KΩ) |
C.电源(1.5V干电池2节) |
D.滑动变阻器R1(0-10Ω) |
E.滑动变阻器R2(0-1kΩ)
F.电键、导线若干
根据所给定的器材和实验要求,画出了实验电路图如图所示,问:
①实验中电压表量程应选择,滑动变阻器应选择(填“R1”或“R2”).
②根据电路图和选择的仪器连接好下面的实物线路图.
某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填在下面的横线上。(要求保留三位有效数字)
vB=________m/s,vC=________m/s,vD=________m/s,
vE=________m/s,vF=________m/s。
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如下图所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)根据第(2)问中画出的v-t图线,求出小车运动的加速度为________m/s2。(保留两位有效数字)
某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R0
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干。
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。
根据题中所给信息解答下列问题:
①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”);
②在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
③若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。