题目内容
某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验。
(1) 你认为还需要的实验器材有____________。
(2) 实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是___________________,实验时首先要做的步骤是________________。
(3) 在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。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测量得到的物理量)
(1)天平 刻度尺 (2)远小于滑块的质量;平衡摩擦力 (3)mgL=M()
解析试题分析:(1)由于实验中需要计算动能,所以必须测量沙桶和滑块的质量,故需要天平;实验中需根据纸带计算滑块的速度,故需要毫米刻度尺
(2)实验时要先平衡摩擦力,平衡摩擦力后,滑块和沙桶的加速度相同,由牛顿第二定律可知,,解得,所以滑块受到的合力T近似等于沙桶的重力,需满足,即满足
(3) 由于滑块受到的合力T近似等于沙桶的重力,沙桶减少的重力势能等于滑块增加的动能,所以有.
考点:验证动能定理实验的原理和数据处理.
在“探究共点力合成规律”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:
A.在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形定则作图求出合力F; |
B.只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉同样长度; |
C.记下两个测力计F1和F2的读数,并且记录它们的方向; |
D.在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮筋的一 |
E.记下测力计的读数F′和细绳方向,按同一比例作出这个力的图示,比较这
个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相近;
F.用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录;
G.改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,从实验得出结论.
1)上述实验步骤有明显的错误,这个步骤是________(填选项前的字母);正确的操作应为________.
2)上述实验步骤中有一步骤是多余的,这个步骤是_______ (填选项前的字母);
3)将以上实验步骤按正确顺序排列,应为________(填选项前的字母).
(1)(共4分)用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,以下说法正确的是 ( )
A.用图3所示电路时, |
B.用图3所示电路时, |
C.用图4所示电路时, |
D.用图4所示电路时, |
(10分)电池的内阻很小,不便于直接测量.某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻,实验电路如图1所示。
①按电路原理图把实物电路补画完整;
②实验中测定出了下列数据:
I/A | 0.10 | 0.15 | 0.17 | 0.23 | 0.25 | 0.30 |
U/V | 1.20 | 1.10 | 1.00 | 0.80 | 1.00 | 0.60 |
③由I-U图象得出电池的电动势为 V,内阻为 Ω。
(6分)如图甲所示,在“探究共点力合成的规律”实验中:
(1)下列说法中正确的是__________
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置允许变动 |
B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正视弹簧秤的刻度 |
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 |
D.用两只弹簧秤拉橡皮条伸长某一长度时,只需记录结点的位置和两弹簧秤的示数 |
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为____________N(保留三位有效数字)。