为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.
实验过程一:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1;
实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2.
(1)为完成本实验,下列说法中正确的是 .
A.必须测出小滑块的质量 B.必须测出弹簧的劲度系数
C.弹簧的压缩量不能太小 D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因数的表达式μ= (用题中所给物理量的符号表示).
(3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是 .
(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案 (选填“可行”或“不可行”),理由是 .
物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度,实验器材有:底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图所示,则小球直径为_______________cm。
(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=_______________。
(3)根据实验数据作出图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度大小为___________。
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0以及电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据分别描绘了如图(b)所示的两条U-I直线,回答下列问题:
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为_____V;
(2)根据甲乙两同学描绘的直线,可知甲同学是根据电压表(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,可以测得(填写物理量符号R0或 E和r),计算结果为;
(3)甲、乙图线的交点表示滑动变阻器滑动触头恰好位于(填:最左端、最右端或中间)。
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
⑴实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的
Δt1Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。
⑵用游标卡尺测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d =mm。
⑶滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连,钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出和(写出物理量的名称及符号)。
⑷若上述物理量间满足关系式,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒。
某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某电压表(量程为10 V)的内阻(大约为几十千欧),该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30,则
(1)欧姆挡的选择开关拨至______挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用下图中______方式连接.
(2)在实验中,某同学读出欧姆表的读数为______Ω,这时电压表
的读数为______V,欧姆表电池的电动势为_______V.
某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.
(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_______,理由是_______________________。
(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)