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题文

在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车拖动后面的纸带,小车的加速度可由纸带上打出的点计算出。


(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)某一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与________的图象。
(3)如图(a)是甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是_______。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:________________________。
(5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车运动的加速度a=         m/s2。(结果保留三位有效数字)

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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有一个额定电压为,功率约为的小灯泡,现要描绘这个灯泡的图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻30kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,5A)
F.滑动变阻器(200Ω,0.5A)
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
(1)电压表应选用 ,电流表应选用 .滑动变阻器应选用 .(用序号字母表示)
(2)请在答卷上的方框中画出实验电路图。
(3)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 Ω.(结果保留两位有效数字)

(4)若将此灯泡与电动势为、内阻为的电池相连,则此时小灯泡的功率为 W。(结果保留两位有效数字)

为了验证机械能守恒定律,某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器M通过G1、G2光电门时,光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录,滑行器连同挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门中心间的距离为x,牵引砝码的质量为m,细绳不可伸长且其质量可以忽略,重力加速度为g.该同学想在水平的气垫导轨上,只利用以上仪器,在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律,请回答下列问题:

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母,使气垫导轨水平.请在以下空白处填写实验要求.
在不增加其他测量器材的情况下,调水平的步骤是:取下牵引砝码m,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止,或者轻推滑行器M,M分别通过光电门G1、G2的时间 ,则导轨水平;
(2)当气垫导轨调水平后,在接下来的实验操作中,以下操作合理的是
A.挡光片的宽度D应尽可能选较小的
B.选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M
C.为了减小实验误差,光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些
D.用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行
(3)在每次实验中,若表达式 (用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立.

某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带.如图所示,他在纸带上便于测量的地方选取第1个计时点,在这点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm,CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为 m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2,AB的距离应为 cm.(本题答案全部保留2位有效数字)

某同学利用如图(甲)所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.图(乙)是他认为较理想的一条纸带,O点是打点计时器打出的第一个点(初速为零),A、B、C、D、E、F点是纸带上相邻的点.他们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算,测量记录见下表

计数点
A
B
C
D
E
F
h/cm
6.9
9.47
12.40
15.71
19.41
23.49

(1)距离h的记录中不符合有效数字读数的一组是 (填写计数点名称).
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量
D.释放纸带,立即接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 (填选项对应的字母)
(3)打点计时器的频率为50Hz,则计时器打下C点时,重物的速度大小为 m/s;
(4)计数点C、D、E与O点之间的距离分别用hC、hD、hE表示,打点计时器的打点周期用T表示,若重物质量为m,重力加速度为g,则从O到D重物动能的增加量△Ek= ;O到D重物重力势能的减少量△EP= (△Ek、△EP均用hC、hD、hE、T、m、g符号表示).

实验:用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系,带滑轮的长木板水平放置,弹簧测力计固定在墙上.

(1)实验时,一定要进行的操作是 (填选项前的字母).

A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,根据纸带的数据求出加速度a,同时记录弹簧测力计的示数F。
B.改变小车的质量,打出几条纸带
C.用天平测出沙和沙桶的总质量
D.为减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

(2)若要把小车所受拉力视为小车所受的合力,在进行上述实验操作之前,首先应该完成的实验步骤是
(3)根据实验数据,画出了如图所示的a-F图像,测得斜率为k,则小车的质量为
(4)若某次实验,求得小车的加速度为a,则此时沙和沙桶的加速度为
(5)若弹簧秤的读数为F,则F mg(m为沙和桶的总质量)(填“大于”、“等于”或“小于”) 。

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