某兴趣小组同学们看见一本物理书上说“在弹性限度内,劲度系数为k的弹簧,形变量为x时弹性势能为”,为了验证该结论就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置(如图甲)设计了以下步骤进行实验。
实验步骤:
A.水平桌面上放一长木板,其左端固定一弹簧,通过细绳与小车左端相连,小车的右端连接打点计时器的纸带; |
B.将弹簧拉伸x后用插销锁定,测出其伸长量 x; |
C.打开打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定,小车在弹簧作用下运动到左端; |
D.选择纸带上某处的A点测出其速度v; |
E.取不同的x重复以上步骤多次,记录数据并利用功能关系分析结论。
实验中已知小车的质量为m,弹簧的劲度系数为k,则:
(1)长木板右端垫一小物块,其作用是 ;
(2)如图乙中纸带上A点位置应在 (填s1、s2、s3)的段中取;
(3)若成立,则实验中测量出物理量x与m.、k、v关系式是x= 。
某一阻值不变的纯电阻元件(阻值Rx约100Ω),额定功率为0.25w,要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:
电流表A1:量程为60mA,内阻约为5Ω;
电流表A2:量程为1A,内阻约为0.5Ω;
电压表V1:量程为6V内阻约为10kΩ;
电压表V2:量程为30V,内阻约为50kΩ;
滑动变阻器R:0~10Ω,2A;
电源(E=9V),开关,导线若干。
(1)实验中应选用电流表为,电压表为;(填入器材符号)
(2)在虚线框内画出实验电路图:
(3)实验中电阻测量值与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
利用如图甲所示电路图可以测定定值电阻R0的阻值、电源电动势E及内电阻r的值,利用实验测出的数据作出U-I图线如图乙所示。
(1)测得a图线的电压表应该是(填“V1”或“V2”)
(2)要使实验中测量定值电阻R0的误差可能小,对电流表A的内电阻大小的要求是;(选填字母代号)
A、尽可能选小一点
B、尽可能选大一点
C、无要求
(3)要使实验中测量电源电动势E和内阻r的误差尽可能
小对电压表V1的内电阻大小的要求是;(选填字母代号)
A、尽可能选小一点B、尽可能选大一点 C、无要求
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组用如图所示装置,采用控制变量的方法来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系。
(1)此实验小组所用电源频率为50Hz,得到的纸带如图所示,舍去前面比较密集的点,从O点开始,在纸带上取A、B、C三个计时点(OA间的各点没有标出),已知d1=3.0cm,d2=4.8cm,d3=6.8cm.则小车运动的加速度为m/s2(结果保留2位有效数字)
(2)某实验小组得到的图线AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是()
A、小车与轨道之间存在摩擦
B、导轨保持了水平状态
C、砝码盘添加砝码的总质量太大
D、所用小车的质量太大
某同学用如图甲所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”,弹簧的上端与标尺的零刻度对齐,他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指的标尺刻度x(弹簧始终未超过弹性限度),根据所测数据,在图乙所示的坐标纸上作出了弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线,则图线与x轴交点的纵坐标值的物理意义是;该弹簧的劲度系数k=N/m(g取10m/s2,保留三位有效数字)
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1.00kg的重物自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示.相邻计数点间的时间间隔为0.02s;(g=9.8m/s2,计算结果小数点后保留2位有效数字)
(1)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=J,势能减少量△EP=J;
(2)通过计算发现,数值上△EK<△EP,这是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用.我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小,方法如下:先通过纸带测得下落的加速度a=m/s2.再根据牛顿第二定律计算出重锤在下落的过程中受到的平均阻力f=N.