某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=(用题中所给字母表示);
(2)下图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。
计数点 |
x/cm |
s/cm |
v/(m·s-1) |
O |
1.00 |
|
0.30 |
A |
2.34 |
1.34 |
0.38 |
B |
4.04 |
3.04 |
0.46 |
C |
|
5.00 |
|
D |
8.33 |
7.33 |
0.61 |
E |
10.90 |
9.90 |
0.70 |
(3)实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律(其中Δv2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出Δv2-s图线。
(4)实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k =(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是。
小莉把一圆柱形物体挂在弹簧测力计的挂钩上,将圆柱形物体逐渐浸入某种液体中,观察并记录物体排开液体的体积V和弹簧测力计的示数F,得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出F与V的关系,F = 。
V/m3 |
1×10-4 |
2×10-4 |
3×10-4 |
4×10-4 |
5×10-4 |
6×10-4 |
F/N |
4.2 |
3.4 |
2.6 |
1.8 |
1.0 |
0.2 |
小岩利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。实验过程中,与小灯泡并联的电压表的示数如图甲所示,与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,此时所测量的小灯泡的电功率为 W。
为测量电流表A的内阻(量程为50mA,内阻约),提供的实验器材有:
A.直流电压表V(0~3V,内阻约)
B.定值电阻R1(~1A)
C.定值电阻R2(~0.1A)
D.滑动变阻器R(0~ 2A)
E.直流电源E(3V,内阻很小)
F.导线、电键若干
(1)实验中定值电阻R0应选用_______________(选填“R1”或“R2”);
(2)在图中虚线框内将实验电路原理图画完整;
(3)某同学在实验中测出7组对应的数据(见下表):
请在图示坐标系中描点作出U—I图线。由图象可知,表中第_____次实验数据有错误,此电流表的电阻为_________。(计算结果保留两位有效数字)
为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。
实验过程一:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示。滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1。
实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等。滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2。
(1)为完成本实验,下列说法中正确的是______________
A.必须测出小滑块的质量B.必须测出弹簧的劲度系数
C.弹簧的压缩量不能太小D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因数的表达式_______________(用题中所给物理量的符号表示)
(3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面。为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是______________。
(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数。此实验方案_____(选填“可行”或“不可行”),理由是________________________________________________。
该小组成员用下列部分仪器对上题中电阻Rx进一步测量,可供使用的器材如下:
电流表A1,量程0.1A,内阻很小,可忽略,
电流表A2,量程3mA,内阻很小,可忽略,
定值电阻R0="1" kΩ
滑动变阻器R1,最大电阻为10Ω,额定电流1A,
滑动变阻器R2,最大电阻为500Ω,额定电流0.2A,
电源电动势E=3V,内阻很小,
电键S、导线若干
要求实验中电表示数从零调起,可获得多组测量数据,测量结果尽量准确,实验操作方便。
①由实验要求应选择的滑动变阻器为_______________
②在虚线框内画出测量电路的原理图。
③若I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,被测电阻Rx的表达式Rx=__________