物理课上老师拿出了如图所示的一套实验装置问同学们可以用来完成高中物理中的哪些学生实验,下面是甲、乙、丙三位同学的不同构想。
(1)甲同学用此装置来完成《探究加速度与力、质量的关系》的实验。
① 要完成该实验,下列做法正确的是: (填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.实验时,应让小车尽量的靠近打点计时器,且应先放开小车再接通打点计时器的电源
C.在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时,不应将钩码通过定滑轮拴在小车上
D.通过增减小车上的砝码改变小车质量时,需要重新调节木板倾斜度
② 设钩码的总质量为,小车和砝码的总质量为
,实验中要进行
和
的选取,以下最合理的一组是:( )
A.M=200g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
(2)乙同学用该装置来完成《探究绳的拉力做功与小车动能变化的关系》的实验。
平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点来计算小车的速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法: 。
(3)丙同学用该装置来完成《验证机械能守恒定律》的实验。
①实验中得到了一条纸带如图所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为、
、
、
、
、
,打点周期为T。则打下点2时小车的速度
= ;若测得小车的质量为M、钩码的总质量为m,打下点1和点5时小车的速度分别用
、
表示,已知重力加速度为g,若不计一切阻力,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为 (用相关的字母表示)。
② 下列有关三位同学都用以上装置分别完成各自的实验中你认为正确的是:
A.实验中甲必须用天平测出小车的质量,乙、丙不需要测出小车的质量
B.实验中甲、乙必须将长木板垫起一定角度以平衡摩擦力,丙不需要平衡摩擦力
C.实验中甲、乙、丙都要满足钩码的质量要远远小于小车的质量
D.实验中甲、乙、丙都要先接通电源,再放开小车,且小车要尽量靠近打点计时器
在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上: 。
(a)通过调节使斜槽的末端保持水平
(b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(f)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2))丙同学利用频闪照相的方法,获取了做平抛运动小球的部分照片,如图C所示。图中背景是边长为5cm的小方格,A、B、C是摄下的三个小球位置,闪光的时间间隔为0.1s。小球抛出的初速度为_______m/s。
小球经过C点的速度为______m/s。(g取10m/s2)
I.和打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图乙所示的装置测量滑块和长1 m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.此外,在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤.让滑块d从木板的顶端滑下,光电门l,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5102s和1.0102s,小滑块d的宽度为0.5cm.
(1)滑块通过光电门1的速度v1="" m/s,滑块通过光电门2的速度v2="" m/s。
(2)已知当地的重力加速度为g,v1、v2和两个光电门之间的距离L已知,用提供的米尺测出P点到桌面高度h;重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a,动摩擦因数的表达式
="" (用字母表示)。II.某电流表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,有下列器材:
A.待测电流表 | B.6 V直流电源E![]() ![]() |
C.“0~10,l A”滑动变阻器R1 | D.“0~100,50 mA”滑动变阻器R2 |
E.“0.6 A,0.5”标准电流表 F.“3 A,0.01”标准电流表
G.5定值电阻R3H.20定值电阻R4
I.开关及导线若干
(1)应选用的器材有 (只需填写所选器材序号)
(2)在右侧虚线框内画出实验电路图.
(3)待测电流表的电流刻度值的表达式I="" ,式中各物理量所表示的意义分别为.
我们知道:小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线性地增大。现要测定当一个小灯泡的电阻R0时,通过它的电流大小,选用的实验器材有:
A.待测小灯泡RL:标称值为“2.5V,0.3A”
B.直流电源E:电动势约为6V
C.滑动变阻器R':标称值为“50Ω,1.5A”
D.微安表μA:量程0~200μA、内阻500Ω
E.已知定值电阻:R0=6Ω
F.三个可供选择的电阻:R1=3.0kΩ,R2=10kΩ,R3=100kΩ
G.一个单刀单掷开关S1、一个单刀双掷开关S2、导线若干
⑴.利用三个可供选择的电阻中的一个或几个,将微安表改装成一个量程略大于2.5V的电压表,将改装表的电路图画在答题卡的方框里,此电压表的量程是 V。
⑵.现利用改装好的电压表V和选用的器材设计如图所示的电路来测量通过小灯泡的电流大小。将滑动变阻器R'的滑动触头置于最端, 闭合开关S1。S2先与a连接,测得定值电阻R0两端的电压U0;再将开关S2改接b,测得小灯泡RL两端的电压U1。若U1≠U0,则需反复调节滑动变阻器R',直到开关S2分别接a和b时,定值电阻R0两端的电压与小灯泡RL两端的电压相同。若测得此时电压表V的示数为1.5V,则通过小灯泡的电流大小为 A。
某同学利用打点计时器研究匀变速直线运动,如图所示的是小车做匀变速运动时打点计时器打出纸带的其中一段(有个别点较模糊或没有打出),该同学已经在纸带上取了两个计数点A、B并将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度线与计数点A对齐,已知打点计时器所使用的电源的频率为50Hz.
⑴.按照读数规则读出A、B间的距离为 cm。
⑵.根据纸带的数据,请计算该物体的加速度a= m/s2。
在“把电流表改装为电压表”的实验中,需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:
①接通S1(S2未接通),调节,使电流表指针偏转到满刻度;
②再接通S2,调节,使电流表指针偏转到满刻度的1/3偏;
③读出的阻值,可得到rg="" (填表达式)
已知电源的电动势为3V,内阻不计;电流表满偏电流为500,其内阻约在100
左右。实验室配有的可变电阻有:
A.电阻箱(0~999.9![]() |
B.滑动变阻器(0~200![]() |
C.滑动变阻器(0~10K![]() |
D.滑动变阻器(0~100K![]() |
(1)电路中应选 ,
应选 。(填序号)
(2)上述实验中电流表内阻的测量值和真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)
(3)如果测得该电流表阻值为100,要将其改装为量程为3V电压表,应联一个阻值为
的电阻。