题目内容

请完成以下两小题.
(1)某同学欲利用小车验证“动能定理”,他在实验室中组装了一套如图所示的装置,利用砂桶带动小车运动,砂和砂桶的总重力代表小车所受的合力,请回答下列问题:

①在图示状态下开始做实验,该同学的装置和操作中的主要错误是:
a                         
b                         
②实验中,测得砂和桶的总质量为m,小车的质量为M,二者应满足的关系为     
③已知打点计时器所接电源频率为50Hz,正确组装和操作后,实验中得到一条纸带如下图所示,纸带上有7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻计数点间的距离如图所示,相邻计数点间有4个点未画出,则运动物体的加速度为        m/s2,打C点时小车的速度为_________m/s.(结果小数点后面保留两位小数)

④砂和桶的总质量为m,小车的质量为M,在纸带上取两点B和F进行研究,测得这两点间的距离为L,这两点的速度分别为VB、VF,则本实验最终要验证的数学表达式为____________________( 用题中的字母表示实验中要测得的物理量)。
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω)      
B.电压表V(0~15V、内电阻大约为15kΩ)
C.电流表A(0~0.6A、内阻RA=0.1Ω)   
D.电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω、10A)   
F.滑动变阻器R2(0~100Ω、1A) 
G.定值电阻R3=990Ω              
H.开关、导线若干 
①为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_____(填写“R1”或“R2”);
②请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号;
(1)①a没有平衡摩擦力;b打点计时器应接低压交流电源。(2分)
② m<<M (1分)  ③0.80,0.25 (2分)
④mgL = - (2分)
(2)①R(2分)②电路图如图所示(3分)
练习册系列答案
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如图甲所示,电压表V1、V2串联接入电路中时,示数分别为6V和4V,当只有电压表V2接入电路中时,如图乙所示,示数为9V,电源的电动势为

A. 9.8V        B.10V      C.10.8V       D.11.2V
⑵(12分)在验证“机械能守恒定律”的实验中,一同学进行如下操作;
①将打点计时器水平固定在铁架台上
②将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器。用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
③先松开纸带,后接通电源,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
④换几条纸带,重做上面的实验
⑤在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点的位置,依次再取四个计数点A、B、C、D。求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦根据以上测得的数据计算相应的的值。验证机械能守恒定律
Ⅰ.以上操作有错误的是_________________________;
Ⅱ.实验中选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,A、B、C、D为四个计数点,打点计时器所选用电源是频率为50的交流电,用最小刻度为1mm的刻度尺,测得OA=11.13m,OB=17.69m,OC=25.9m.这三个数据中不符合有效数据要求的是___,在计数点A和B之间,B和C之间各还有一个点,重锤的质量为,根据以上数据,当打点到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___,这时它的动能是__.()

Ⅲ.实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量,其主要原因是______
(1).在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
①需要测量摆球直径,如图1所示,摆球直径为_______cm;让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图2所示,那么单摆摆长是_______。

②为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的振动周期T,从而得出几组对应的L与T2的数据,如图所示。再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k。则重力加速度g=_______。(用k表示)

(2).某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。
①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4
   
②实验的主要步骤如下:
A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
C.断开开关,_______,合上开关,重复B的操作。
③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图5的关系图线,其斜率为_______(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电压的乘积代表了_______电阻之和。
④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示. 金属丝的直径是_______。图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_______。                  
(一) 在验证“机械能守恒定律”的实验中,一同学进行如下操作:

① 将打点计时器水平固定在铁架台上
② 将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器。用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
③ 先松开纸带,后接通电源,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
④ 换几条纸带,重做上面的实验
⑤ 在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点的位置,依次再取四个计数点A、B、C、D。求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥ 将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦ 根据以上测得的数据计算相应的的值。验证机械能守恒定律
(1)、以上操作有错误的是_________________________;
(2)、某同学用上述验证机械能守恒的装置测定当地的重力加速度:如图纸带上1至9为连续点,打点计时器所用的电源50Hz,由纸带所示数据算出当地的重力加速度是______ ;若当地的重力加速度真实数值是9.8 m/s2,请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因__________;

(二)某同学利用图(a)所示的电路进行电路实验.电路中R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”字样.闭合电键S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安.当不断向右移动滑片P,使得电压表与电流表指针偏离零刻度线的角度恰好均为指针满偏角度的1/4时(两表满偏角度相同),如图(b)、(c)所示.则此过程中,两表指针偏转的方向相________(填“同”、“反”);该电源的电动势为_____________V,内阻为_________W.
(4分)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法正确的是 (   )

A. 将滤光片由红色的换成紫色的,干涉条纹间距变宽
B. 去掉滤光片后,仍能观察到干涉现象
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
(2)(14分)
同学们知道,只要将两个不同的金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池。但日常生活中我们很少用“水果电池”,某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
①甲同学将欧姆表直接接在一个“水果电池”的两极时,读得此时的示数为30Ω,从而认为该电池的内阻就是30Ω。请你判断甲同学的测量结果是否准确,并简要说明理由:
②乙同学将理想电流表直接接在一个“水果电池”的两极上时,测得电流为0.32mA。根据前面用电压表测得0.96V,用全电路欧姆定律得:,从而认为该电池的内阻就是3.0kΩ。请判断乙同学的测量结果是否准确,并简要说明理由:
③若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A、电流表A1(量程为0.6A,内阻为1Ω);B、电流表A2(量程0.5mA,内阻为300Ω);C、电流表A3(量程为50μA,内阻为800Ω);D、滑动变阻器R1(最大阻值约2kΩ);E、电阻箱R2(0~9999Ω)。
为了能尽可能准确地测定“水果电池”的电动势和内阻,在方框中画出应采用的实验电路图(要求标注图中所用器材本身的符号A1、A2、A3、R1、R2等)

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