某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F关系的实验,如图所示为实验装置图。为了实验操作方便他用一些回形针来替代细砂。他的主要实验步骤如下:
a.按图把实验器材安装好,不挂砂桶,反复移动木板下的垫木直到小车做匀速
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶,并在砂桶中放入10枚回形针(经测量每枚回形针的质量为m0=0.5g),接通电源,放在小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,并在纸带上写上编号;
c.保持小车的质量M不变,多次改变砂桶中钓的回形针的数量n,再重复步骤b;
d.算出每条纸带对应的加速度的值;并记入下表中
e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示回形针的枚数n,根据表中数据作出a-n图线。
(1)如图所示为n=30时实验得到的纸带,这位同学已算出打点计时器打下计数点“l” 时纸带的速度为vl=0.54 m/s,请你继续算出打点计时器打下计数点“3”时纸带的速度v3= m/s,表中第3次实验时小车运动的加速度大小为 m/s2。(均保留2位有效数字)。
(2)根据上表已描出部分数据点,请描出第3组数据并作出a随n变化的图线。
(3)若作出的a-n图线的斜率为k,纵坐标轴上的截距为b,则可求得小车的质量为 ;砂桶的质量为 (结果用k、b及m0等字母表示)。
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=2cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J,求:匀强电场的场强E;
电荷从b移到c,电场力做功W2;
a、c两点的电势差Uac。
一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ,若改装成量程为Im=1mA的电流表,应并联的电阻阻值为Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表,应再串联一个阻值为Ω的电阻。(结果保留3位有效数字。)
如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地。给平行班电容器充电后,电量不变时;(以下空内选填“变大”、“变小”或“不变”)指出下列三个图所示的情况下,静电计指针的偏转变化情况:
①正对面积减小时,静电计指针的偏转;
②板间距离增大时,静电计指针的偏转; ③插入电介质时,静电计指针的偏转。实验说明平行板电容器的电容与正对面积、板间距离,电介质的介电常数之间的关系为:电容随极板正对面积的、极板间距的、介质介电常数的而变大。
某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”。实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①∝
,②
∝v
,
③∝v2。他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度),每次实验,物体都从初始值置处由静止释放。
该实验中是否需要测出物体的质量不。
同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……,代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4……,表示物体每次通过Q点的速度。
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L一v图象,并得出结论形∝v2。他们的做法是否合适,你有什么好的建议?不合适。再做L-v2
在此实验中,木板与物体间摩擦力的大小不会(填“会”或“不会”)影响探究的结果。
某同学用如图甲所示的实验装置做了两个实验:一是验证机械能守恒定律,二是研究匀变速直线运动.该同学取了质量分别为m1="50" g和m2="150" g的两个钩码a、b,用一根不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮将它们连在一起,取a、b为研究系统,使钩码b从某一高度由静止下落,钩码a拖着纸带打出一系列的点.图乙给出的是实验中获取的一条纸带,是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点未标出,计数点间的距离如图所示.(打点计时器所用电源频率为50 Hz)在打0~5点的过程中系统动能的增加量△EK=J,系统重力势能的减少量△Ep=J.(取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
由图乙中的数据可求得钩码加速度的大小为m/s2.