【2015·江苏·11】某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题图所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电。
(1)下列实验操作中,不正确的有________。
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 |
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面 |
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落 |
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 |
(2)该同学按照正确的步骤进行试验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1、2、3…….8,用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离,记录在纸带上,如题图所示
计算相邻计时点间的平均速度,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为实验②),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明说明?对比实验①和②的结果得到什么结论?
在《研究小车的加速度与小车所受外力的关系》的实验中,仪器如图连接:
连接中不正确的地方有
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③_______________________________________________________________________.
用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…,计算出t02、t12….
(1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0.从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai.则=__________.(结果用t0和ti表示)
(2)作出﹣i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M=__________.
(3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是__________.
A.1g | B.5g | C.40g | D.100g. |
利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.
(1)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为_________.
(2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep.建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1和k2表示).
现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35Ω~55Ω范围内,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计,R为电阻箱,阻值范围为0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护作用.
(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格,本实验应选用 .
A.10Ω,2.5W B.50Ω,1.0W C.150Ω,1.0W D.1 500Ω,5.0W
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线.根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为 V,内电阻r为 Ω.
如今,合肥一中的每间教室里都有饮水机,纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康。纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数)。
(1)某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响):
实验中,该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径,刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示,则可读出塑料管的长度L=______m、内径d_______________mm。
(2)该同学用下列器材测定样品的电阻:
a.电压表V(量程0~3V,内阻约为5kΩ;量程0~15V,内阻约为25kΩ);
b.电流表A(量程0~10mA,内阻约为2Ω;量程0~50mA,内阻约为0.4Ω);
c.滑动变阻器R(0~20Ω,2A);
d.学生电源E(电动势4.5V,内阻很小);
c.开关S及导线若干。
该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω,要求用尽量精确的方法测出其电阻值,请在图丙中连接实验电路图(图中有六根导线已经接好)。
(3)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从最左端向右滑动,随滑片P移动距离x的增加,被测水样品两端的电压U也随之增加,则在图丁反映U-x关系的示意图中正确的是图线___________(填“a”“b”“c”或“d”)。