(18分,每空3分)下图是某兴趣小组同学设计的实验装置,
(1)若木板水平放置,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处), 该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数。从纸带上便于测量的点开始,相邻计数点间的距离如图下所示,相邻计数点间还有4个记录点未画出。打点计时器电源的频率为50 Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点____________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点8对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=____m/s2,若用来计算物块与木板间的动摩擦因数(g取10 m/s2),则计算结果μ=________ (保留三位有效数字) 。
(2)若该小组同学想利用此装置,探究重物落地前,物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系,则下列做法正确的是____________(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引物块的细绳与长木板保持平行 |
B.在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时,要将重物拴在木块上 |
C.实验时,先放开物块再接通打点计时器的电源 |
D.通过增减物块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度 |
实验室购买了一捆标称长度为
的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为
,查得铜的电阻率为
,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻
,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:
电流表:量程
,内阻约
;
电压表:量程
,内阻约
;
滑动变阻器
:最大阻值
;
滑动变阻器
:最大阻值
;
定值电阻:
;
电源:电动势
,内阻可不计;开关、导线若干。回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选(填"
"或"
"),闭合开关S前应将滑片移至端(填"
"或"
")。
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为
时,电压表示数如图乙所示,读数为
。(4)导线实际长度为
(保留2位有效数字)。
某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作
;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:
![]() |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
4.00 |
![]() |
0.59 |
0.83 |
0.99 |
1.22 |
1.37 |
1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物
连接,保持滑块静止,测量重物
离地面的高度
;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点(未与滑轮碰撞),测量
间的距离
。
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数(保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小(用和重力加速度
表示)。
某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系
①如图23(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数
=
。(
取
)
砝码质量(g) |
50 |
100 |
150 |
弹簧长度(cm) |
8.62 |
7.63 |
6.66 |
②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图23(b)所示:调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小。
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量
;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度
,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为。
④重复③中操作,得到
与
的关系如图23(c)。由图可知,
与
成关系。由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的成正比。
某同学设计的可调电源电路如图(
)所示,
为保护电阻,
为滑动变阻器的滑片。闭合电建
。
①用电压表测量
、
两端的电压:将电压表调零,选择0-3
挡,示数如图(
),电压值为
。
②在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片
应先置于端。
③要使输出电压
变大,滑片
应向端滑动。
④若电源电路中不接入
,则在使用过程中,存在的风险(填"断路"或"短路")。
某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计
改装的电流表
,
为标准电压表,
为待测电池组,
为开关,
为滑动变阻器,
是标称值为
的定值电阻。
①已知灵敏电流计
的满偏电流
、内阻
,若要改装后的电流表满偏电流为
,应并联一只
(保留一位小数)的定值电阻
;
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;
③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴"研究匀变速直线运动"试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻
(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是。
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.
的实际阻值比计算值偏小D.
的实际阻值比标称值偏大
测量次数 |
||||||||
电压表 读数 | ||||||||
改装表 读数 |