(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)
(9分)如图甲为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)“研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度.。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图乙所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是:
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状 |
C.所挂钩码的总质量太大 | D.所用小车的质量太大 |
(18分)如图所示,将电火花打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,某同学利用此装置测定重力加速度。
(1) 本实验中的电火花打点计时器所用电源是( )
A.6V以下直流电 B.6V以下、频率50Hz的交流电
C.220V直流电 D.220V、频率50Hz的交流电
(2)本实验所需器材有:打点计时器(带导线)、(1)中所选电源、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和夹子的重物,此外还需要 (填字母代号)中的器材。
A.天平及砝码B.毫米刻度尺C.秒表
(3) 实验时下面的步骤先后顺序是 .
A.先释放纸带后打开打点计时器 B.先打开打点计时器后释放纸带
(4) 打出的纸带如图所示,实验时纸带的 端应和重物相连接。(选填“甲”或“乙”)
(5) 纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_______m/s2.(保留3位有效数字)
(6) 若当地的重力加速度数值为9.80 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是: .
如图甲所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。图乙是某同学实验时打出的某条纸带的一段。
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a =" _____" m/s2。
(2)打点计时器打B点时,滑块的速度大小vB =" _________" m/s。 (保留三位有效数字)
(3)为了测出滑块与斜面间的摩擦力,该同学已经测出斜面的长度及高度h,他还需要测量的物理量是 ________ ,利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小Ff =。
某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,主要步骤如下:
A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上; |
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套; |
C.将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点达到某一位置O,记下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数; |
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F′; |
E、用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;
F.比较力F′与F的大小和方向。
上述步骤中:
⑴有重要遗漏内容的步骤序号中和;遗漏内容分别是和
⑵若他将遗漏内容补上后,如图(a)所示,是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小,试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F′表示此力。
⑶图(b)是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示)
(b)
某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(=5
)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a),主要实验步骤如下:
①按电路图正确连接电路。
②检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(b)所示,读得电阻值是____________;
③ 将开关闭合,开关
断开,电压表的示数是1.49V;将开关
_______,电压表的示数是1.16V;断开开关
。
④使用测得的数据,计算出干电池的内阻是_______(计算结果保留二位有效数字)。