有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60cm,电阻大约为6,横截面如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图乙所示,金属管线的外径为 mm;
(2)现有如下器材
A.电流表(量程0.6A,内阻约为0.1)
B.电流表(量程3A,内阻约为0.03)
C.电压表(量程3V,内阻约为3)
D.滑动变阻器(1000,0.3A)
E.滑动变阻器(15,3A)
F.蓄电池(6V,内阻很小)
G.开关,带夹子的导线若干
实验采用限流式接法,请将图丙所示的实际测量电路补充完整。电路中的电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(只填代号字母)
(3)已知金属管线样品材料的电阻率为,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S,在前面实验的基础上,还需要精确测量的物理量是
(所测物理量用字母表示并用文字说明)。计算中空部分截面积的表达式为S= 。
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m,数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
小车加速度a/m·s–2 |
1.90 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
小车质量m/kg |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
![]() |
4.00 |
3.45 |
3.03 |
2.50 |
2.00 |
1.41 |
1.00 |
0.60 |
请在方格坐标纸中画出a–1/m图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 。
(3)有一位同学通过实验测量作出了图(c)中的A图线, 另一位同学实验测出了如图(c)中的B图线.试分析
①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________________________________;
②A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________________;
③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________________________________.
在“验证力的平行四边形定则”的实验中,如右图所示,用A、B两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其拉至E处,此时α+β=90°,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是
A.增大B的读数,减小β角 | B.减小B的读数,减小β角 |
C.减小B的读数,增大β角 | D.增大B的读数,增大β角 |
如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图6乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样,由此验证机械能守恒。根据以上内容。回答下列问题:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T= s,图乙中的圆柱棒的 端是悬挂端(填左或右)。
(2)根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vc= m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD= m/s;记号C、D之间棒的动能的变化量为 J,重力势能的变化量为 J(g=9.8m/s2)。由此可得出的结论是 。
在用“打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m=1.00kg的重物拖着纸带竖直下落,打点计时器在纸带上打下一系列点,如图所示,相邻计数点间的时间间隔为0.04秒,P为纸带运动的起点,从P点到打下B点的过程中重力势能的减少量⊿Ep= J,在此过程中物体动能的增量⊿Ek=J,(g=9.8m/s2,答案保留三位有效数字)。用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以为纵轴、以h为横轴,根据实验数据绘出
的图线,该图线的斜率表示某个物理量的数值时,说明重物下落过程中的机械能守恒,该物理量是 。
如图所示的实验说明:只要穿过闭合电路的(1)闭合电路中就有(2)产生。