在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置.
小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足______________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系,应该作a与___________的图象.下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=_______m/s2.
(3)保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据描出的点作出a—F图象(图在答卷纸上),并根据测量数据作出的a-F图线,说明实验过程中可能存在的问题是_ ______.
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同? .
在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
C.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;
D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t.
(1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g=;
(2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是(选填下列选项前的序号)
A、测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B、摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C、测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期
D、摆球的质量过大
(3)在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=。
(4)这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角θ较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是,图线延长后与横轴交点的横坐标为。
某同学用时间传感器代替了秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验,他的设计如图甲所示:长为l的摆线一端固定在铁架台上,另一端连接一小球,在摆线上紧临小球套有一小段轻细挡光管,在单摆摆动到平衡位置时,挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束,信号处理系统就能形成一个电压信号,如图乙所示,R2为定值电阻。
(1)某同学用10分度的游标卡尺测小球直径,如图丙所示。正确的读数是d=mm。
(2)单摆的实际摆长是(用字母表示)
(3)R1两端电压U与时间t关系如图乙所示,则此单摆的周期是。
某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验,探究“合外力做功与物体动能的变化的关系”。 他们的实验装置如图甲所示,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点时的速度v),每次实验,物体从不同高度h处由静止释放,但始终保持斜面底边长L=0.5 m不变。他们最后做出了如图乙所示的v2-h图像。图像与横轴的交点为0.25。
(1)图像乙不过坐标原点的原因是___________________________________________。
(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ=________。
(3)若最后得到的图像如图物-9图丙所示,则可能的原因是(写出一个)____________________。
(4)若更换光滑的斜面,重复上述步骤得到如图物-9图乙所示的图像,图像的斜率将________。(填“增大”、“减小”、“不变”)
有一游标卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图物-8图甲所示的读数是________mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图物-8图乙所示的读数是________mm。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
A、直流电源(电动势约为5V,内阻可不计)
B、直流电流表(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
C、直流电流表(量程0~600mA,内阻约为5Ω)
D、直流电压表(量程0~15V,内阻约为15kΩ)
E、直流电压表(量程0~5V,内阻约为10kΩ)
F、滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)
G、滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据
(1)实验中电流表应选用_______,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_______(均用序号字母表示);
(2)某同学通过实验正确地做出了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势为E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=9Ω,此时灯泡的实际功率为__________W。(结果保留两位有效数字)