某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律,频闪仪每隔0.05 s闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.4 kg) (结果保留3位有效数字)
时刻 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
速度(m/s) |
4.99 |
4.48 |
3.98 |
|
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=________ m/s
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=______ J,动能减少量ΔEk=______ J;
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp________Ek(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是_____________
_______________________________________________________________________。
直流电动机在传感和控制中有着广泛应用.为了探究电动机的伏安特性,某同学找到一只带风扇的玩具电动机,他实验的实物示意图如图1所示,其中,图中M为电动机,电流表和电压表都视为理想电表.
①闭合电键S前,滑动变阻器R的滑动头应置于最______(填“左”或“右”)端。闭合电键S后,发现无论如何调节滑动变阻器R的滑动头,电动机都会转动,则可以判断导线_____(选填“①”, “②”,…,“⑧”)断路;
②排除故障后,测量得到电动机的U﹣I,图线如图2所示。通过图线可以求得该电动机内部线圈的电阻为______Ω;
③实验一:将电动机取下,接在一节电动势为1.50V、内阻为0.50Ω的干电池两级间,则通过电路中的电流应为_______A;
④实验二:将实验一中完全相同的三节干电池串联,接上该电动机上稳定后,该电动机消耗的功率为________W,其效率为________%(计算结果保留两位有效数字).
(6分)我国在小型无人机的研制和应用上取得了重大进展,许多小型无人机常常采用橡皮筋弹射起飞(如图1所示).某课外活动小组也对此{民感兴趣,大家搜集资料,最后用小车代替无人机做了如图2所示的实验.他们让被拉长的橡皮筋对光滑水平面上的小车做功,使小车由静止获得一定的速度v,并用打点计时器测出.如果增加橡皮筋的条数n,由________定理(定律)知,小车获得的速度将增大。用坐标图线表达n与v的关系时,设横轴为n,为了得到一条直线,纵轴应为______(选填“”、“
”或“
”).实际上无人机起飞过程会受到空气阻力,因此用无人机做实验,得到上述坐标图线将不再是直线,其斜率将会_______(选填“增大”或“减小”).
在“测定直流电动机的效率”实验中,用如图(a)所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
(1)请根据图(a)完成图(b)中的实物图;
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电动机的电流I/A |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
2.5 |
2.5 |
所提重物的重力Mg/N |
0.8 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
6.5 |
7.0 |
重物上升时间t/s |
1.4 |
1.65 |
2.1 |
2.7 |
∞ |
∞ |
计算电动机效率η的表达式为______________(用题目中的符号表示),第1次实验中电动机的工作效率为_______________。(保留三位有效数字)
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是___________;可估算出电动机线圈的电阻为_____________Ω。
如图所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5cm的小方格,重力加速度g取10 m/s2。由图可知小球从A点运动到B点经历的时间_______(填“小于”、“等于”或“大于”)从B点运动到C点经历的时间;照相机的闪光频率为________Hz;小球抛出时的初速度大小为________ m/s。
影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
(1)他们应选用哪个电路进行实验?________
(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。
U/V |
0 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.50 |
1.60 |
I/A |
0 |
0.20 |
0.45 |
0.80 |
1.25 |
1.80 |
2.80 |
3.20 |
根据表中数据,判断元件Z是__________材料(选填“金属”、“半导体”);
(3)用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图所示,则元件Z的直径是_________mm;
(4)把元件Z接入如图所示的电路中,当电阻R的阻值为2Ω时电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为3.6Ω时电流表的读数为0.80A。结合上表数据可求得电池的电动势为E=_____V,内阻为r=______Ω。