某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.
(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断导轨是否水平?
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(2)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和 (文字说明并用相应的字母表示).
(3)本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.
要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2.图甲
图乙
(1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:
实验 次数 |
托盘和盘中砝码 的总质量m/(kg) |
滑块的加速度 a/(m/s2) |
1 |
0.100 |
0 |
2 |
0.150 |
0 |
3 |
0.200 |
0.39 |
4 |
0.250 |
0.91 |
5 |
0.300 |
1.40 |
6 |
0.350 |
1.92 |
7 |
0.400 |
2.38 |
图丙
请根据表中数据在图丙中作出am图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m′都相等 B. 每次实验都保证M+m′远大于m
C. 每次实验都保证M+m′远小于m D. 每次实验的m′+m都相等
(3) 根据am图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).
为描述小灯泡L(2.5 V,1.0 W)的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接好).
A. 电流表(量程0.6 A,内阻约1 Ω)
B. 电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ)
C. 滑动变阻器(200 Ω,0.3 A)
D. 滑动变阻器(5 Ω,2 A)
E. 电池组(电动势约3 V,内阻未知)
F. 开关,带夹子的导线若干
G. 待测小灯泡
(1) 实验中滑动变阻器应选择________(填“C”或“D”),请以笔代线将尚未连接好的电压表连入电路中;
(2) 在该同学在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处.
Ⅰ. ________;
Ⅱ. ________.
改正上述2个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好.
(3) 该同学完善电路后,测得小灯泡的伏安特性曲线如图所示.若将该小灯泡与阻值为5.0 Ω的定值电阻串联后接在电动势为3.0 V、内阻为1.0 Ω的电源上,则该小灯泡的实际功率为________W.(请保留两位有效数字)
下图中甲、乙两图都是用来“验证机械能守恒定律”的装置示意图,已知该打点计时器的打点频率为50Hz.重力加速度为g
(1)甲、乙两图相比较,__________图所示的装置较好。
(2)重物由静止开始下落距离h获得速度v,如果以v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的v2-h图线是__________,该线的斜率是______.
某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做________________;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 |
B.是为了增大小车下滑的加速度 |
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 |
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 |
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……,合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2 W1,……;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为__________________m/s.
(3)若根据多次测量数据画出的W—v图象如下图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系符合实际的是图_______________。
如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:
(1)闪光的时间间隔是S;
(2)小球经过B点时的速度大小是m/s。(结果可用根号表示)