如图所示为阿特武德机的示意图,它是早期测量重力加速度的器械,由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成.他将质量同为M(已知量)的重物用绳连接后,放在光滑的轻质滑轮上,处于静止状态.再在一个重物上附加一质量为m的小重物,这时,由于小重物的重力会使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度,完成一次实验后,换用不同质量的小重物,重复实验,测出不同m时系统的加速度.
(1)若选定如图左侧物块从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有____________
A.小重物的质量m
B.绳子的长度
C.重物下落的距离及下落这段距离所用的时间
(2)经过多次重复实验,得到多组a、m数据,作出-图象,如图乙所示,已知该图象斜率为k,纵轴截距为b,则可求出当地的重力加速度g=________,并可求出重物质量M=____________.
(3)若用该装置验证机械能守恒定律,已知从静止释放到下落的高度为h,此时速度为v,则对该过程验证的表达式为 。
有一个小灯泡上标有“3.8V、0.5A”的字样,现要描绘这个灯泡的伏安特性曲线。有下列器材供选用:
A.电压表(0~5 V,内阻约为10 kΩ)
B.电流表(0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
C.电流表(0~3A,内阻约为0.1Ω)
D.滑动变阻器(0~10Ω,2A)
E.滑动变阻器(0~1kΩ,0.1 A)
F.学生电源(直流6V),还有开关、导线若干
①实验中所用电流表应选用,滑动变阻器应选用。
②实验时要求尽量减少实验误差,测量电压从零开始多取几组数据,应选用图甲中图所示电路进行实验。
③某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图乙所示),若用电动势为3.2V、内阻为3Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是W。
某同学用如图所示电路来测定电池的电动势和内阻。
①实验开始时,滑片P应位于_________端。(填A或B)
②该同学测得如下表的五组数据。根据数据在答题卷相应图中作出U-I图线,从图象可得电池的电动势E=________V,内阻r=___________Ω。(结果均保留二位小数)。
![]() |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
U/V |
1.37 |
1.32 |
1.24 |
1.10 |
1.05 |
I/A |
0.12 |
0.20 |
0.31 |
0.50 |
0.57 |
某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1的阻值。实验器材有:待测电源E,待测电阻R1,定值电阻R2,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)先测电阻R1的阻值(R1只有几欧姆)。请将小明同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r1和对应的电流表示数l,将S2切换到b,,读出此时电阻箱的示数r2,则电阻R1的表达式为R1=。
(2)该同学已经测得电阻R1=2.Ω,继续测电源电动势E。该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱.读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图中所示的图线.则电源电动势E=V:
如图所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。他将光电门固定在直轨道上的O点,用同一重物通过细线拉同一小车,每次小车都从不同位置由静止释放,各位置A、B、C、D、E、F、G(图中只标出了O、G)离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm,56cm。
(1)该实验是否需要测量重物的重力(填“需要”或“不需要”);
(2)该实验是否必须平衡摩擦力?(填“是”或“否”);
(3)为了探究做功与速度变化的规律,依次得到的实验数据记录如下表所示。请选取其中最合适的两行数据在答题卷的方格纸内描点作图。
(4)从图像得到的直接结论是,从而间接得到做功与物体速度变化的规律是。
(1)用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
①实验完毕后选出一条纸带如图所示,其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1.00kg,取g=10.0m/s2。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J;此时重物的动能比开始下落时增加了_______J。(结果均保留三位有效数字)
②乙同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是___________________。
(2)实验室中准备了下列器材:
待测干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω)
电流表G(满偏电流1.5mA,内阻10Ω)
电流表A(量程0~0.60A,内阻约0.10Ω)
滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)
滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
定值电阻R3=990Ω、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内电阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是。(填代号)
②请在方框中画出他的实验电路图。
③右下图为小明根据实验数据作出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω。