如图所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图.
(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动。若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加_______(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列___________的计时点,便说明平衡摩擦力合适。
(2)平衡摩擦力后,在____________的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力。
(3)接下来,两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度a与受到的合外力的关系。如图乙所示是根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。设图中直线斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量M为 。(重力加速度g不已知)
(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量M的关系。他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a-图线后,发现:当
较大时,图线发生弯曲。于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是 ( )
A.改画a与(M+m)的关系图线 |
B.改画a与![]() |
C.改画a与![]() |
D.改画a与 ![]() |
(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数。于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如图所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量M、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度,并求出平均加速度
,则小车与长木板间的动摩擦因数
=________。(用m、M、
、g表示)
某同学利用如图(1)所示电路测定电源的电动势和内阻。实验中电表内阻对实验结果影响很小,均可以忽略不计。闭合电键S后,变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程,两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图(2)的U-I图像中的直线a、b所示。
(1)用画线代表导线,将下面实物图中各元件按图(1)连接成实验电路(电压表量程选3V,电流表量程选0.6A)
(2)通过分析可知,其中图(2)中图线 (填a或b)表示电压V2随电流表A示数变化关系
(3)根据U-I图象中坐标轴所标出的数据,可求出电源的电动势E=_________,内阻r=________。(用图中给出的坐标值表示)
某同学在练习使用多用电表时连接的电路如下图所示
(1)若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________(填R1或R2)的电流;
(2)若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,则测得的是__________的电阻。
A.R1的电阻B.R2的电阻
C.R1和R2的串联电阻 D.R1和R2的并联电阻
(3)将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”的挡时,测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处,为了提高测量的精确度,有下列可供选择的步骤:
A.将两根表笔短接
B.将选择开关拨至“ ”挡(填“×1 kΩ”或“×10 Ω”)
C.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数
D.调节调零电阻,使指针停在0 Ω刻度线上
E.将选择开关拨至交流电压最高挡上
①补全B项步骤
②将上述步骤中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理顺序是________(填写步骤的代号)。
③若操作正确,上述C步骤中,指针偏转情况如图所示,则所测电阻大小为________.
电源电动势E约为9 V,内阻r约为40 Ω,最大额定电流为50 mA。现有量程为0~3 V、内阻为2 kΩ的电压表V和阻值为0~999.9 Ω的电阻箱R各一只,另有若干定值电阻、开关和导线等器材。为测定该电源的电动势和内阻,某同学设计了如图所示的电路进行实验,请回答下列问题:
(1)实验室备有以下几种规格的定值电阻R0,实验中应选用的定值电阻是 。(填字母代号)
A.200Ω B.2 kΩ C.4 kΩ D.10 kΩ
(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,读取电压表的示数。根据记录的多组数据,作出如图所示的-
图线。根据该图线可求得电源的电动势E= V,内阻r = Ω.(保留两位有效数字)
某实验小组欲以图甲装置中的小车(含固定在小车上的挡光片)为研究对象来验证“动能定理”.他们用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间.若小车质量为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m.
(1)实验中,小车所受摩擦力的功不便测量,故应设法消除摩擦力对小车运动的影响,需要进行的操作是__________;
(2)在完成了(1)的操作后,为确保小车运动中受到的合力与砝码盘和盘中砝码的总重力大致相等,m、M应满足关系是__________.
(3)用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示,则d =__________mm;用刻度尺量得A、B之间的距离为L;
(4)将小车停在桌面上的C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,已知重力加速度为g,则本实验最终要探究的数学表达式应该是__________(用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示).
小明利用如图甲所示的电路测定旧电池组的电动势与内电阻。
⑴用笔画线代替导线将图乙中的实物连线补充完整;
⑵由图丙可知:该电池组的电动势E= V,内阻r= (保留两位有效数字);
⑶小明又利用上述实验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻。通过实验发现旧电池组与新电池组相比,电动势几乎没有变化,但它们的输出功率P随外电阻R变化的关系图线有较大差异,如图丁所示。可知图线 (选填“A”或“B”)对应的是新电池组,试说出判断的理由: 。