某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:(结果保留两位有效数字)
(1)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(2)关闭小车电源后该电动小车运动的加速度大小为 m/s2
(3)该电动小车的额定功率为 W。
DIS是由传感器、数据采集器、计算机、实验教学软件构成的数字化实验系统。某实验小组“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图(a)所示。实验时,将摆球(连同遮光片J)每次都从同一位置M下摆,传感器K分别固定在A、B、C、D采集数据,D点为摆球通过的最低点。在一次实验中以图象方式采集数据并分析实验结果,所显示的图象如图(b)所示。图象的横轴表示摆球距离D点的高度^,纵轴表示摆球的重力势能、动能
或机械能E(不计空气阻力)。
(1)图(b)中的图象表示摆球重力势能EP随摆球距离D点的高度h变化关系的图线是_________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)摆球在摆动过程中,重力所做功的最大值为_________J,摆球在距离D点的高度h=0.lm处的速率为_________m/s(重力加速度取9.8)。
(3)从图(b)中的图象可以得出本实验的结论是:_________。
某同学要测量一电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知) |
B.定值电阻R0(阻值2kΩ) |
C.电池组E(电动势略小于3V,内阻忽略不计) |
D.多用电表 |
E.开关S1、S2,导线若干
①该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻,请将以下主要操作步骤补充完整:
Ⅰ.对多用电表进行机械调零
Ⅱ.将选择开关拔到“×1k”的欧姆档上
Ⅲ.将红黑表笔短接,进行欧姆调零
Ⅳ.将图(甲)中多用电表和电压表连接,其中红表笔应接电压表的极(选填“正”、“负”)
Ⅴ.正确连接后,发现指针偏转较大,换用“×100”的欧姆档,应先,再次测量,
多用电表刻度盘上的指针位置如图(乙)所示,测量结果是Ω.
②为了更精确测量此电压表的内阻,该同学设计了如图(丙)所示的实验电路图,请在图(丁)上用笔画线代替导线进行实物连接。该同学首先闭合S1,读电压表示数U1;再闭合S2,读电压表示数U2,则电压表内阻RV=(用U1、U2、R0表示).
某同学利用如图(甲)所示的装置探究加速度与合外力的关系.小车质量为M,桶和砂子的总质量为m,通过改变m改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数).
①下图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50Hz,则C点的速度为m/s,小车的加速度m/s 2.(以上两空保留一位有效数字)
②根据实验数据画出了如图(乙)所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为.(选填字母代号)
A. B.
C.
D.
③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,关于(乙)图的说法,正确的是.
(选填字母代号)
A.图线逐渐偏向纵轴 B.图线逐渐偏向横轴 C.图线仍保持原方向不变
在“探究小车加速度a与其质量m的关系”的实验中:
(1)备有器材:A.长木板;B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带;C.细绳、小车、砝码;D.装有细沙的小桶;E.薄木板;F.毫米刻度尺;还缺少的一件器材是________.
(2)实验得到如图甲所示的一条纸带,相邻两个计数点的时间间隔为T;B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4已量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为_____________.
(3)某同学根据实验数据画出的a图线如图乙所示,从图线可得沙和沙桶的总质量为____kg.(g取10 m/s2)
(4)另一位同学根据实验数据画出的a图像如图丙所示,则造成这一结果的原因是.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)该实验中使用电火花计时器,它的工作电压是(填“交流220V”、“交流6V以下”或“直流6以下”),纸带下端所挂重物应选图乙中的重物比较合适(填所选重物的字母)。
(2)按照正确的操作得到如图丙所示的纸带。其中打O点时释放重物,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图丙中(单位cm)。已知打点计时器打点时间间隔为0.02s,重物质量为0.5kg,当地重力加速度g取9.80 m/s2。
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是___.
②现选取重物在OB段的运动进行数据处理,则打B点时重物的速度为m/s,OB段动能增加量为J,重力势能减少量为J(计算结果均保留三位有效数字)。
③即使在操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因:___。