像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.
现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器(没有画出).此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游标卡尺测量小滑块的上部挡板的宽度d,卡尺数如图丙所示.
(1)读出滑块挡板的宽度d=______cm.
(2)滑块通过光电门1的速度v1=______m/s,滑块通过光电门2的速度v2=______m/s.
(3)若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是______(说明各量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ="______" (用字母表示)
在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验小组选择如图所示纸带,纸带上选取的连续三个点A、B、C,测出A点距起点O的距离为S0,A、B两点间的距离为S1,B、C两点间的距离为S2,交流电的周期为T,实验时:
(1)为了减少空气阻力对实验的影响,自由落下的重锤密度要 (填“大”或“小”)一些.
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中测重锤的质量 (填“要”或“不要”).
(3)打点计时器打出B点时,重锤的速度vB= (用题中所给的字母表示)
(4)实验小组在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,以O为起点B为研究终点,计算结果是:重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能.其原因主要是该实验中存在阻力作用,因此该组同学想到可以通过该实验测算平均阻力的大小.已知当地重力加速度值为g,重锤的质量为m,则该实验中存在的平均阻力大小f= (结果用m,g,vB,S0,S1表示).
在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,有以下器材:
A.待测干电池组E(电动势约为4.5V,内阻r约2Ω)
B.电压表(量程3V、内阻很大)
C.电流表(量程0.5A、内阻很小)
D.滑动变阻器(0~20Ω)
E.电阻箱R0(0~999.9Ω,用作定值电阻)
F.电键、导线若干
①图甲中,电阻箱面板显示其阻值R0=____________Ω。
②图乙为用以上器材连接的不完整的电路,为完成实验,请在乙图中补画出一根导线构成完整实验电路。
③利用实验测得的多组电压表示数和对应的电流表示数,绘出了如图丙所示的U-I关系图线,若图线在U轴的截距为U0,在I轴的截距为I0,则可以求得电池组电动势E=__________,内阻r=____________。(用给定的物理量符号表示)。
某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。
(1)第4次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点,每两个相邻点间有四个点没有画出,A、B、C、D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据纸带上数据计算出小车加速度a为__ m/s2。(保留二位小数)
(2)在实验中, (选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。
(3)根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象(不要求答在答题卡上),根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是 。
某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“×1k”挡位,测量时针偏转如图(a)所示。请你简述接下来的测量过程:
① ;
② ;
③ ;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示。
其中电压表内阻约为5k ,电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接。
(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时,可用来测量 ;当S旋到位置 时,可用来测量电流,其中S旋到位置 时量程较大。
有一内阻未知(约20kΩ ~ 60kΩ)、量程(0~ 10V)的直流电压表V.
(1)某同学想通过一个多用表中的欧姆档,直接去测量上述电压表的内阻,该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30,欧姆档的选择开关拨至倍率_______挡。先将红、黑表棒短接调零后,选用下图中 方式连接。
(2)在实验中,某同学读出欧姆表的读数为 Ω,这时电压表的读数为 V。请你导出欧姆表电池的电动势为 V.