一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
小球飞行水平距离s/m |
0.21 |
0.30 |
0.41 |
0.49 |
0.61 |
0.69 |
结合(1)问与表中数据,可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为 (k为比例系数)
A. B.
C.
D.
(3)你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关?
如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置,图中A为小车,B为装有砝码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,固定在小车尾部的纸带穿过电火花打点计时器,计时器接50Hz交流电,小车的质量为,托盘(及砝码)的质量为
,
(1)下列说法正确的是____________
A.每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力 |
B.实验时应先释放小车后接通电源 |
C.本实验![]() ![]() |
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作![]() |
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他得到的a-F图像可能是图中的图线__________________(选填“甲”“乙”“丙”
(3)如图所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已经标出,相邻计数点间还有四个点没有画出,由此可求得小车的加速度大小______________(结果保留两位有效数字)
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示,是一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,打点计时器每隔0.02秒打一次点(结果保留三个有效数字)
(1)根据_______________________________可以判定小车做匀加速运动。
(2)在打点计时器打B、C、D点时,小车的速度分别为vB=________ m/s;vC=________m/s;vD=________ m/s.
(3)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度=____ ___m/s2。
(4)求出BE段的平均速度_________ m/s
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.5 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材:
(1)图甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关S闭合后,把滑动片P从A向B端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”)。
(2)某同学由测出的数据画出I—U图象,如图乙所示,当小灯泡两端电压为2.0 V时,小灯泡的电阻值R=________ Ω,此时小灯泡的实际功率P=________W。(结果保留两位有效数字)
(3)根据实物图画出电路图
某物理研究性学习小组想测量电风扇正常运行时的机械功率,于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U,但其他字迹不清楚。该小组成员取出电池,并从电风扇连接的电池的正、负两极各接出一条引线,提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器(阻值较小),备用电池若干节,开关、若干导线、固定电池的电池盒。
(1)测量时,选择的电路图比较合理的是 图(填写“甲”或“乙”)
(2)该小组进行了如下实验步骤,请补写步骤③的实验操作过程。
①按事先设计的电路连接各元件,并将滑动变阻器的滑动片移动到最左端。
②合上开关,将滑动片从最左端开始缓慢向右移动,使电压表和电流表都有明显的示数,但电风扇并未转动,读出电压表和电流表的示数分别为、
。
③ 。
④用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率= 。
小明同学用下列器材描绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性曲线(电压变化要求从零开始),研究小灯泡实际电阻值等问题。
A.电流表(0.6 A,内阻约lΩ)
B.电压表(3V,内阻约1 kΩ)
C.滑动变阻器(10Ω,l A)
D.滑动变阻器(100Ω,3 A)
E.电源(4 V,内阻不计)
(1)用笔画线代替导线,将图中的实验仪器连成完整的实验电路。
(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用 。(填写器材序号)
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“a”或“b”)。
(4)闭合开关,变阻器的滑片向b端移动,电压表的示数逐渐增大,电流表指针却几乎不动,则电路的故障为____,(填选项前的字母)
A.小灯泡灯丝断了
B.小灯泡被短接
C.滑动片接触不好(断路)
(5)排除故障后,小明完成了实验,并由实验数据画出小灯泡I-U图象如图中实线所示。由图可确定小灯泡在电压为2.0 V时,小灯泡的电阻值为____Ω(保留两位有效数字)。
(6)若I—U图中的虚线I或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线,与实线相比,虚线____(填“I”或“Ⅱ”)才是真实的伏安特性曲线。