某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,用钩码所受重力作为小车所受的拉力,用DIS测小车的加速度。通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。
(1)图线_ _是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;(选填“①”或“②”)
(2)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大,为消除此误差可采取的简便且有效的措施是 _ _
A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动(即将小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡) |
B.在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量 |
C.在钩码与细绳之间放置一力传感器,直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象 |
D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验 |
(3)小车和位移传感器发射部分的总质量为_ _kg;小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为_ __N。
将两个锌、铜等金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点.他们找来了一个苹果做实验,用伏特表测其两极时读数为0.75V.但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,出现这种现象的原因估计是“苹果电池”的内阻太大,为此进行下一步探究:接着他们用灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极,测得电流为0.40mA,根据前面用伏特表测得的0.75V电压,由全电路欧姆定律可估算出“苹果电池”内阻:r=E/I=1.9kΩ.与估计一致,为了尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻,他们进入实验室,发现有以下器材:
A.由以上两个“苹果电池”串联的电池组, |
B.电压表V(量程0.6V,内阻约1kΩ), |
C.电压表V(量程3V,内阻约5kΩ) |
D.电流表A(量程为0~0.6mA,内阻约为10Ω), |
E.电流表A(量程为0~1A,内阻约为0.2Ω),
F.滑动变阻器R(最大阻值约20Ω),
G.滑动变阻器R(最大阻值约20kΩ),
H.导线和开关.
(1)在上述器材中,电流表应选,电压表应选,变阻器选。(填写选项前的字母);
(2)请完成实物图连接
(3)右图是实验中得到的U一I图象,由图象可知每个“苹果电池”的电动势为E=V,内电阻r=kΩ.(结果保留两位有效数字)
(6分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β(即β=)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙 所示,圆盘的半径r为cm;
(2)由图丙可知,打下计数点B时,圆盘转动的角速度为rad/s;(3),圆盘转动的角加速度大小为rad/s2; ( (2),(3)问中计算结果保留三位有效数字)
某实验小组设计了如下图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用与位移传感器、力传感器相连的计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如下图(b)所示.
(1)图线_______是在轨道左侧抬得较高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”).
(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=___.
小明同学在学完力的合成与分解后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧测力计,按如下步骤进行实验.
A.在墙上贴一张白纸.
B.在一个弹簧测力计的下端悬挂一装水的水瓶,记下静止时弹簧测力计的读数F.
C.将一根大约30 cm长的细线从水瓶的绳套中穿过,再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使水瓶仍静止,且两个弹簧测力计的读数相等,在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数,如图甲所示.
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.(要求在答题卷图乙中作力的图示,求合力F′)
(1)本实验采用的科学方法是______(填字母代号).
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)在步骤C中,弹簧测力计的读数为________ N.
(3)在步骤D中,合力F′=__________ N.(含作图3分)
(4)若____________,就可以验证力的平行四边形定则.
(12分)太阳能是一种清洁、绿色能源。在上海举办的世博会上,大量使用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能;在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组通过实验,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流传感器,电压传感器,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了描绘出完整的I-U特性曲线,在图a中A处接________传感器,B处接________传感器,并将图(a)连成完整的实验电路图。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图(b)的I-U图像,图中PQ为过P点的切线。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为______Ω。