(9分)某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
⑴实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断导轨是否水平?
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⑵已知遮光条的宽度d=0.52cm,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度是 m/s,在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、 和 (文字说明并用相应的字母表示)。
⑶本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示,重力加速度g为已知),从而验证了系统的机械能守恒。
一电阻Rx额定功率为0.01 W,阻值不详.用欧姆表粗测其阻值约为40 kΩ.现有下列仪表元件,试设计适当的电路,选择合适的元件,较精确地测定其阻值.
A.电流表A1,量程0~300 μA,内阻约150 Ω;
B.电流表A2,量程0~500 μA,内阻约45 Ω;
C.电压表V1,量程0~3 V,内阻约6 kΩ;
D.电压表V2,量程0~15 V,内阻约30 kΩ;
E.电压表V3,量程0~25 V,内阻约50 kΩ;
F.直流稳压电源E1,输出电压6 V,额定电流3 A;
G.直流电源E2,输出电压24 V,额定电流0.5 A;
H.直流电源E3,输出电压100 V,额定电流0.1 A;
I.滑动变阻器R1,0~50 Ω;
G.滑动变阻器R2,0~2 kΩ;
K.电键K一只,连接导线足量.
为了较准确测量Rx的阻值,保证器材的安全,
(1)电源应选电压表应选电流表应选滑动变阻器应选(填序号,例如A、B等)
(2)在虚线框中画出实验电路图(用所选器材字母表示如A1,A2 等)
(6分)某同学用一个定值电阻R、两个开关、一个电压表和若干导线连成一个测量电源内阻的实验电路,如图所示,已知电压表的内阻远大于电源的内电阻和R,其量程大于电源电动势,表盘上刻度清晰,但数字不清,电源内阻约为几欧。
(1)在方框内画出实验电路图。
(2)实验中始终闭合开关S1,当开关S2处于断开和闭合两种状态时,电压表指针偏转格数分别为n1、n2,则计算电源内阻的表达式是r=。
(6分)一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s,则小球在4位置时的瞬时速度约为______________m/s,小球从1位置到6位置的运动过程中的平均速度为___________________m/s,在该过程中的加速度大约为_____________________。
某同学用如图甲的装置验证机械能守恒定律.
(1)安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一线上.
(2)接通电源,让打点计时器正常工作后,松开.
(3)将纸带上打出第一个点记为0,并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点,分别记为1,2,3,….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度,分别记为v1至v6,数据如下表:
代表符号 |
v1 |
v2 |
v3 |
v4 |
v5 |
v6 |
数值(m/s) |
2.80 |
2.99 |
3.19 |
3.48 |
3.59 |
3.78 |
表中有一个数据有较大误差,代表符号为 .
(4)修正数据后,该同学计算出各点对应速度的平方值,并作v2–h图象,如图乙所示,若得出的直线斜率为k,则可测出重力加速度g =.与真实值相比,测出的g值.(填“偏小”或“偏大”)
某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图甲所示.
(1) 实验时首先要平衡摩擦力:取下沙桶,把木板不带滑轮的一端垫高,轻推小车,让小车________(选填“拖着”或“不拖着”)纸带运动.
(2)打点计时器使用频率为50 Hz的交流电,记录小车运动的纸带如图乙所示.在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出.本实验需根据此纸带计算_________(选填“速度”、“加速度”)的值,其中小车通过计数点“B”时,该值=___________(计算结果保留两位有效数字).
(3)若实验室没有沙桶只有钩码,每个钩码质量m=50g,小车总质量M=200g,用该实验装置验证动能定理,则需验证重力对钩码所做的功是否等于____________(选填“小车”或“小车和钩码”)动能的增量.