某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比。
利用如入所示电路,测定电源电动势和小电阻r,已知R1=R2=R3=1Ω,电源内阻不计,当电键K断开时,电压表读数为0.8V;当电键K闭合时,电压表的读数为1V,该电源的电动势和小电阻分别为V和Ω。
为研究小灯泡的伏安曲线的特性,选用小灯的泡额定值为“2.0V,0.5A”,实验中有仪器:小灯泡、电流表(内阻约为1Ω)、电压表(内阻约为2KΩ)、开关、导线若干。
(1)完成该实验除以上仪器还需要的仪器有_______________和_______________。
(2)为使小灯泡上的电压从零开始,能在较大的范围调节,请在方框内画出电路图。
(3)根据表格中的实验数据在图中画出小灯泡的U-I曲线。
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如图所示,为某一电流表G的刻度盘,使用时指针指着某一电流刻度,表示通过电流表的电流为某一数值,而且也意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压,因此,电流表G实际上也是一个小量程的电压表。如果图中电流表的内阻是100Ω,请在这个刻度盘上对应1、2、3的下面标出相应的电压数值(单位为V)。
静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大,实验装置如图。在本实验中,静电计指针和A板等电势,静电计金属壳和B板等电势,因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电势差越大。现对电容器充电后断开开关。若按图下方的说明来做实验,则甲图中两板间电势差________;乙图中两板间电势差________;丙图中两板间电势差________。(“变大”、“变小”或“不变”)
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如图是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带,从O点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得s1="1.22cm," s2="2.00cm," s3="2.78cm," s4="3.62cm," s5="4.40cm," s6="5.18cm."
(1)相邻两计数点间的时间间隔为T=s
(2) 计算小车的加速度表达式为a=,加速度大小为a=m/s2;(计算结果保留两位有效数字)。
(3)打点计时器打计数点3时,小车的速度大小是v=m/s。(计算结果保留两位有效数字)