如图甲所示,万能角度尺是利用游标读数原理来直接测量工件角度或进行划线的一种角度量具,它有一个可转动的圆盘(即主尺)在圆盘的边缘标有表示圆心角的刻度,在圆盘的外侧有一个固定不动的圆弧状游标尺,如图乙所示,主尺上290对应的弧长与游标上30个格对应的弧长相等,图乙中万能角度尺所测量的角度为 。
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图甲摆好实验装置,其中小车质量 M =0.20 kg ,钩码总质量 m =0.05 kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为 f =50 Hz),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图乙所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为 d 1 = 0.041 m , d 2 = 0.055 m , d 3 = 0.167 m , d 4 = 0.256 m , d 5 = 0.360 m , d 6 = 0.480 m ,…他把钩码重力(当地重力加速度 g = 9.8 m /s 2 )作为小车所受合力,算出0点到第5计数点合力做功 W =__________J(结果保留三位有效数字),用正确的公式计算打下第5计数点时小车动能E k =__________(用相关数据前字母列式)并把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得 E k =0.125 J.
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的可能原因如下,其中正确的是__________.
A.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因 |
B.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
C.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 |
D.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小 |
表中是某同学为“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验所测的几组数据:
弹力F/N |
2.2 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.0 |
弹簧的伸长x/cm |
2.5 |
5.0 |
7.4 |
10.1 |
12.5 |
(1)请你在图中的坐标纸上作出F x图线:
(2)若弹簧的原长为40 cm,写出弹力F与弹簧总长度L的函数表达式:_____ ___(以N和m为单位)。
某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A.B.C.D.E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,每相邻两计数点间时间间隔为T,打点计时器所用电源的频率是50 Hz。
①测得C.D两点间距x4=2.70 cm,D.E两点间距x5=2.90 cm,则根据此数据计算:在打D点时的速度公式为______(用x4、x5、T表示),小车的速度值vD= m/s(保留三位有效数字,2分)
②该同学分别算出其他点的速度:
vA=0.220 m/s,
vB=0.241 m/s,
vC=0.258 m/s,
vE=0.300 m/s,
请根据以上数据在如图所示的坐标纸上
作出小车运动的v t图象。
③由vt图像知小车在做 运动。
如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物拖着纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.
A.直流电源、天平及砝码 |
B.直流电源、毫米刻度尺 |
C.交流电源、天平及砝码 |
D.交流电源、毫米刻度尺 |
(2)某同学通过此实验得到一条清晰的纸带,如右图所示,其中0、1、2、3、4是连续打出的几个点,相邻两点间的距离x1=6.04 cm,x2=6.43 cm,x3=6.81 cm,x4=7.20 cm.(以下计算结果要求保留三位有效数字)
①由题中所给数据可求得重锤在打点3时的速度为v3=________m/s.
②根据这条纸带测出的重力加速度g的数值是________m/s2.
学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ;导线若干.请回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点.
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V.
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为 kΩ.
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为 kΩ.