在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作得出的纸带如图所示。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查得当地重力加速度g=9.80 m/s2,测得所用的重锤的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的四个点A、B、C、D作为测量点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点时:
(1)重力势能的减少量等于________ J。
(2)动能的增加量等于________J(取三位有效数字).
现要验证"当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比"这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①小车自斜面上方一固定点
从静止开始下滑至斜面底端
,记下所用的时间
②用米尺测量
与
之间的距离
,则小车的加速度
。
③用米尺
相对于
的高
。设小车所受重力为
,则小车所受的合外力
=。
④改变,重复上述测量。
⑤以
为横坐标,
为纵坐标,根据实验数据作用作图。如能得到一条过原点的直线,则可以验证"当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比"这一规律。
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时
点相对于斜面底端
的高度
。②进行(1)中的各项淐。
③计算与作图时用(
)代替
。
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是。
图1中电源电动势为
,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表
的内阻不是无限大,
为单刀双掷开关,
为待测电阻。当
向电压表一侧闭合时,电压表读数为
,电流表读数为
;当
向
一侧闭合时,电流表读数为
。
(1)根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻
。
(2)根据图1所给出的电路,在图2的各器件实物图之间画出连接的导线。
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率
。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的"+"、"-"插孔;选择电阻档"×1";
②;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图所示。
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图(
)的
、
、
、
四个电路中选择电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为
;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
。(结果保留两位有效数字)
(5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流表始终无示数。请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤)
(1)在做"研究平抛物体的运动"实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是_.
A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧秤 F.重垂线
实验中,下列说法正确的是
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势
及电阻
和
阻值。实验器材有:待测电源
(不计内阻),待测电阻
,待测电阻
, 电压表
(量程为
,内阻很大),电阻箱
单刀单掷开关
,单刀双掷开关
,导线若干。
①先测电阻
的阻值。请将甲同学的操作补充完整:闭合
,将
切换到
,调节电阻箱,读出其示数
和对应的电压表示数
, 保持电阻箱示数不变,读出电压表的示数。则电阻
的表达式为
=。
②甲同学已经测得电阻
,继续测电源电动势E和电阻
的阻值。该同学的做法是:闭合
,将
切换到
,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数
和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的
图线,则电源电动势
=V ,电阻
=Ω。
③利用甲同学设计的电路和测得的电阻
,乙同学测电源电动势
和电阻
的阻值的做法是:闭合
,将
切换到
,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数
和对应的电压表示数
,由测得的数据,绘出于相应的
图线,根据图线得到电源电动势
和电阻
。这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围(选填"较大"、"较小"或"相同" ) ,所以同学的做法更恰当些。
(1)在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中.用导线
、
、
、
、
、
、
和
按题图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后;
①若电压表的示数为
,电流表的的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为;
②若电压表的示数为零,电流表的示数为
,小灯泡亮,则断路的导线为;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为.
(2)建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的合理性,某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出(实验1)和以一定倾角拉出
(实验2)的过程中总拉力的变化情况.
①必要的实验器材有:钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和等.
②根据实验曲线(图3),实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了.
③根据分子动理论,实验1中最大总拉力明显增大的原因是.
④可能导致测量拉力的实验误差的原因有:读数不准、钢板有油污、等等(答出两个即可)