某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2,重力加速度为g。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。
(1)下列必要的实验测量步骤是______。
A.用天平测出运动小物体的质量m
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C.测出小物体释放时离桌面的高度H
D.用秒表测出运动小物体由传感器A到传感器B所用时间Δt
(2)若该同学用d和t1、t2的比值分别来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。
某同学做“验证牛顿第二定律”的实验,实验装置如图所示。
采用控制变量法研究加速度与合力的关系时,根据测量数据绘制了如图所示a-F图像,则从图像可知,该同学在做实验的过程中有两个实验环节出现失误,请问他的两个失误是:
(1)___________________________________________________________;
(2)___________________________________________________________;
科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究。下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。
I.理论探究:根据牛顿运动定律和有关运动学公式,推导在恒定合外力的作用下,功与物体动能变化间的关系,请在答题纸上对应位置写出你的推导过程。
II.实验探究:①某同学的实验方案如图甲所示,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a;b。
②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、F、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打C点时小车的速度为;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有。
(共10分)实验室测一节干电池的电动势E和内电阻r。
①先用多用电表估测电动势E。将选择开关旋至直流2.5V档,红、黑表笔与干电池的正、负极相接,此时指针所指位置如图甲所示,则此时多用表的读数为_______V。
②再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻,实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物,要求变阻器的滑动头向右滑动时,其电阻值变大。
③由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出,请你完成图线。由图像可得:
E=____________V(保留三位有效数字),r=____________Ω(保留两位有效数字)。
为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置,其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时,滑槽固定于桌面右端,滑槽末端与桌面右端
对齐,小球从滑槽顶端由静止释放,落在水平地面上的
点;第二次实验时,滑槽固定于桌面左侧,测出滑槽末端
与桌面右端
的距离为
,小球从滑槽顶端由静止释放,落在水平面上的
点。已知重力加速度为
,不计空气阻力,滑块与滑槽之间有摩擦力。
(1)实验还需要测出的物理量是(用代号表示).
A.滑槽的高度![]() |
B.桌子的高度![]() |
C.![]() ![]() ![]() |
D.![]() ![]() ![]() |
E.滑块的质量。
(2)实验中需要用到的测量工具(仪器)有.
(3)写出动摩擦因数的表达式是
.
某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数分别如图 (a)、(b)所示,长度为________ cm,直径为________ mm.
(2)按图(c)连接电路后,实验操作如下.
①将滑动变阻器R1的阻值置于最____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0.
②将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280 Ω.
(3)由此可知,圆柱体的电阻为________Ω.