“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋的作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”)。
(2)某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端,在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )
A.始终是均匀的 B.先减小后增大
C.先增大后减小 D.先增大后均匀不变
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法中正确的是( )
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
时刻 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
速度(m/s) |
4.99 |
4.48 |
3.98 |
▲ |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= ▲m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量E p = ▲ J,动能减少量
E k= ▲ J;
(3)在误差允许的范围内,若E p与
E k近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得
E p▲
E k(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 ▲。
(双选)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是
A.打点计时器应接交流电源,交流电频率通常为50Hz |
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08s |
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度是由小变大 |
D.电磁打点计时器接在220 V电源上,电火花打点计时器接在6 V电源上 |
如图甲所示是一种测量电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下:
a.按图甲所示的电路图接好电路;
b.接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数I0="490" μA,电压表的示数U0="8.0" V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;
c.断开开关S,同时开始计时,每隔5 s或10 s测读一次电流i的值,将测得数据填入表格,并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标,电流i为纵坐标),结果如图中小黑点所示.
(1)在图乙中画出i—t图线.(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_________________.
(3)该电容器的电容为_________________F(结果保留两位有效数字).
人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.为了在这种环境测量物体的质量,某科学小组设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔):给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设卫星中具有基本测量工具.
(1)实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是;
(2)实验时需要测量的物理量有;
(3)待测质量的表达式为m=.(用上小题中的物理量表示)
欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻10Ω);
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω);
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω);
D.电压表(0~3V,内阻3kΩ):
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ,);
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A);
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A);
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是______(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表______接法(填“内”或“外”)
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如上页图所示,图示中I=______A,U=______V
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路