如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的实验装置,他们的主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出 两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③固定光电门B的位置不变,改变光电门A的高度,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图像
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门B时的速度为vB,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为 。(用vB、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
请在答题卡中的坐标纸上画出v-t图像。
(3)根据v-t图像,可以求得当地重力加速度g = m/s2,试管夹到光电门B的距离约为 cm。(以上结果均保留三位有效数字)
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)为了“探究加速度与质量”的关系,应保持_________不变,为了直观地判断加速度a与质量M的数量关系,应作_________图像(选填“”或者“
”);
(2)某同学采用了如图所示的实验装置,为了使实验中能将砝码和砝码盘的总重力当作小车受到的合外力,以下步骤必须采用的有
A.保证小车下面的长木板水平放置 |
B.将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力 |
C.使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量 |
D.使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量 |
(3)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用图中给出的数据,求出小车运动的加速度a=____________(结果保留三位有效数字)
在“探究求合力的方法”实验中现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表
根据表中数据在图甲中作出F-x图像并求得改弹簧的劲度系数k=_________N/m
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如上图乙所示,其读数为_____N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N。请在答题卡虚线框中画出这两个共点力的合力的图示;
(3)由图得到=________N。
待测电阻Rx的阻值约为20,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10![]() |
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30![]() |
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000![]() |
D.定值电阻R0=100![]() |
E.滑动变阻器R1,最大阻值为5,额定电流为1.0A
F.滑动变阻器R2,最大阻值为50,额定电流为0.5A
G.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,请从所给的器材中选择合适的实验器材
(均用器材前对应的序号字母填写)
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为Rx= ,式中各符号的物理意义为 。
某研究性学习小组利用如图所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.0Ω的定值电阻R.
(1)按照实物连线图在虚线框内画出实验电路图:
(2)闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数U,并计算出通过电阻箱的电流数值I,为了比较准确地得出实验结论,在坐标纸中画出了如下图所示的U-I图象,由图象可得:
E= V,r= Ω.
如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,可沿固定的轨道做圆弧形运动。B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的直杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零(使其示数归零)
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角
重复上述实验步骤,得到表格。
F1/N |
1.001 |
0.580 |
1.002 |
||
F2/N |
-0.868 |
-0.291 |
0.865 |
||
θ |
30° |
60° |
150° |
(1)根据表格数据,A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)。钩码质量为________ kg(保留一位有效数字)。
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作目的是________
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差