赵军同学采用如图所示的装置进行了“合外力做功和动能变化的关系”的研究实验。
a. 按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b. 把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……;
c. 测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;
d. 用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;
e. 求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3、……,再求出它们的平方、
、
、……;
f. 用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出
图象,并在图象中描出(
)坐标点,再连成图线;
则:
(1)在步骤d中,该同学测得=40.00cm,则配重重力所做的功
=________J;(g取
,结果保留两位有效数字)
(2)该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=__________m/s。(结果保留两位有效数字)
(14分)为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表粗测其电阻约为R.
(1)该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐,从图2甲中读出金属丝的长度L=______mm
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径,从图2乙中读出金属丝的直径D=_____mm.
(3)该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻,从图2丙中读出金属丝的电阻R=____Ω
(4)接着,该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.实验室提供的器材有:
A.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)
D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ)
E.电压表V2(量程0~15V,内阻25kΩ)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.待测电阻丝Rx,开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值,电流表应选_____,电压表应选______,滑动变阻器应选______.(用器材前的字母表示即可)
(5)在如图丁所示的实物上画出连线(部分线画划出)
(10分)如图所示是测量物块与木板间动摩擦因数的实验装置。长木板固定在水平桌面上,打点计时器固定在长木板上,纸带穿过打点计时器,与带滑轮的物块相连。沙桶和力传感器通过绕在滑轮上的细绳相连。调整沙桶的质量,当放开沙桶时,使物块在木板上做匀加速直线运动。(重力加速度为g,滑轮的质量和摩擦可以忽略)
(1)在某次测量中读出力传感器示数为F,为进一步测量动摩擦因数,下列物理量中还需测量的有______;
A.木板的长度L | B.物块的质量m |
C.沙桶的质量M | D.运动的时间t |
(2)现在已求得物块的加速度为a,利用测得的物理量写出动摩擦因数的表达式μ=___________
(3)为使实验结果更精确,该同学改变沙桶的质量,重复以上实验操作,得到多组数据,以力传感器的示数F为横轴,以加速度a为纵轴建立直角坐标系,做出a-F图象,得到一条倾斜的直线,该直线的纵轴截距大小为b,当地的重力加速度g,则由图象可得动摩擦因数μ=_______.
某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1Ω,双量程电压表(0 ~ 3V 内阻约3kΩ;0 ~ 15V 内阻约15 kΩ),电流表(0 ~ 0.6A内阻约1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和R2 (100Ω 0.1A)各一只。
①实验中滑动变阻器应选用_______(选填“R1”或“R2”)。
②在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。
③在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U – I图线,由图可较准确求出该电源电动势E = _________V,内阻r = ________Ω。
一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实
验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线
A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计; |
B.电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1![]() |
C.电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4![]() |
D.电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1![]() |
E.电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为l0Ω,额定电流为0.5A;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为l5Ω,额定电流为1.0A;
H.滑动变阻器R3:最大阻值为l50Ω,额定电流为1.0A;
I.开关S,导线若干.
实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):
I/A |
0.00 |
0.12 |
0.21 |
0.29 |
0.34 |
0.38 |
0.42 |
0.45 |
0.47 |
0.49 |
0.50 |
U/V |
0.00 |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
①实验中电压表应选用 ;电流表应选用 ;
滑动变阻器应选用 (请填写选项前对应的字母)。
②请你不要改动已连接导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最(填“左”或“右”)端。
③在下面坐标中画出小灯泡的曲线。
④若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端,则小灯泡的实际功率约为(保留两位有效数字)。
在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用表示,盘及盘中砝码的质量用
表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
(1)当与
的大小关系满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度与质量
的关系,应该做
与的图象。
(3)如下图(a),甲同学根据测量数据做出的图线,说明实验存在的问题是
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的图线如下图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?。