如图甲所示,某组同学借用下图所示装置进行“探究做功和动能变化的关系”实验:
(1)为达到平衡阻力的目的,他们进行了如下操作:取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,让小车运动打出纸带,判断小车是否做△△运动,从而判断是否做到平衡阻力。
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受细绳拉力为0.2 N,小车的质量为0.2 kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化,补填下表中空格(结果保留至小数点后第四位)。
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内,认为W=.
(3)实验前已测得托盘质量为7.7xl0kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为 kg(g取9.8
,结果保留三位有效数字)。
在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,如图所示。实验中先需用两个弹簧秤分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,后再用一个弹簧秤钩住绳套拉橡皮条。
(1)关于实验中的部分做法正确的是。
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.实验中要记录弹簧秤的示数和细绳的方向
(2)实验中两个弹簧秤与一个弹簧秤拉橡皮条的效果相同体现在。
A.两根弹簧秤的拉力大小之和等于一根弹簧秤拉力大小
B.两根弹簧秤的拉力大小之差等于一根弹簧秤拉力大小
C.两次都将橡皮条下端结点拉到同一位置
D.两次都将橡皮条拉伸相同的长度
(3)选适当标度,分别作出F1、F2和F的图示,再用虚线连接合力F与两分力F1、F2的箭头,发现两虚线与F1、F2图示线构成的四边形非常接近平行四边行,由此可以猜想合力与分力之间满足。
(每空3分,共计12分)为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a)所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触良好.
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b)所示,其示数为d=mm.
(2)实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如下表:
请根据表中数据在图(c)上作U-I关系图线,根据图象求电源的内阻r=Ω.
(3)图(d)是根据表中数据作出的U/I-x关系图象,由图象求出电阻丝的电阻率ρ为Ω·m(保留两位有效数字).
(每空3分共9分)如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。为了检测小灯泡、开关以及3根导线:
(1)在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的挡,进行检查;
(2)在连接点1、2断开的情况下,应当选用多用电表的挡,进行检查;
(3)在各点都连接好且开关闭合情况下,若测得3、4两点间的电压接近电源的电动势,则表明。
(每空3分共6分)如图所示,是测电流表内电阻的电路图。实验时,先将滑动变阻器R1触头位置移至最右端,使其连入电路的电阻最大;然后闭合开关S1,断开开关S2,移动触头位置,使电流表满偏,指针指在Ig刻度处;再闭合S2,改变电阻箱R0阻值,使电流表指针指在Ig/3刻度处,此时电阻箱阻值R0=10Ω,则电流表内阻Rg=,由于存在系统误差,测出的阻值和真实傎相比(填“偏大、相等或偏小”)。
如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中用细线对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得。(1)关于该实验,下列说法中正确的是
A.用砝码和小桶的总重力来表示F,对实验结果会产生误差 |
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高 |
C.使用电火花计时器时先使纸带运动,再接通电源 |
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板表面平行 |
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,由纸带求出小车的加速度
a=m/s2(加速度a的计算结果保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
小车的加速度a/( m·s-2) |
1.25 |
1.00 |
0.80 |
0.50 |
0.40 |
小车的质量m/kg |
0.400 |
0.500 |
0.625 |
1.000 |
1.250 |
小车质量的倒数m-1/kg-1 |
2.50 |
2.00 |
1.60 |
1.00 |
0.80 |
利用上表数据,在(c)图坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映与m关系的图像。从图线可得到的结论是