题目内容

(Ⅰ)如图1甲所示,包有白纸的质量为m的圆柱棒用细线竖直悬挂,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm,已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,根据以上内容,回答下列问题:

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①图1乙中的______端是圆柱体的悬挂端(填“左”或“右”);
②根据图1乙所给的数据,可知毛笔画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=______m/s; 圆柱棒竖直下落的加速度为______m/s2
(Ⅱ)要测量一只量程已知的电压表的内阻,现有如下器材:
A:待测电压表(量程6V,内阻约3KΩ);
B:电流表(量程3A,内阻约为0.01Ω);
C:定值电阻(阻值R=2KΩ,允许通过的最大电流0.5A);
D:电源(电动势约为4.5V,但不知其准确值,内阻不计);
E:开关两只,导线若干.现有一同学设计了图2甲、乙、丙所示的测量电路,请你选择一个实验可行的电路,利用这个电路完成测量电压表的内阻,要求测量尽可能准确.
①你所选电路是______(填序号)
②根据你所选电路,写出实验步骤和实验中需要测量的物理量______.
③用你所测的物理量符号表示出电压表内阻的表达式______.
(1)①圆柱做匀加速直线运动,间距越来越大,故左端是悬挂端;
②根据在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:
VD=
(92.0+68.0)×10-3
2T
,铭牌上标有“1200r/min”字样,即每秒转20周,所以T=0.05s,代入求得VD=1.60m/s;
由△x=aT2知,a=
(92.0-68.0)×10-3
0.052
=9.6m/s
(2)①由于电阻较大,电流较小,用电流表的示数非常小,误差较大,故用乙图;
②A:按乙图连接好实验电路;B:闭合s1、s2,记下电压表的读数U1;C:再断开s2,记下电压表的读数U2
③闭合s1、s2,电压表的示数为电源电动势U1,再断开s2,电压表与电阻串联,
U1-U2
R
=
U2
RV
,所以,Rv=
U2
U1-U2
R
练习册系列答案
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Ⅰ、如图1甲所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计.沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将该位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录为F1、F2,并用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,分别将其与O点连接,表示两力的方向.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向.

(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是
与F1、F2共同作用的效果相同
与F1、F2共同作用的效果相同

(2)这位同学在实验中确定分力方向时,图1甲所示的a点标记得不妥,其原因是
O、a两点太近,误差大
O、a两点太近,误差大

(3)图1乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示,其中
F
F
是F1和F2合力的实际测量值.
Ⅱ、“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,选用的螺旋弹簧如图2甲所示.
(1)将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下端A处做一标记(如固定一个指针).在弹簧下端的挂钩上挂上钩码(每个钩码的质量都是50g),指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化,几次实验测得相应的 F、x各点已描绘在图2乙中.由图象得出弹簧的劲度系数kA=
32
32
N/m.(结果取两位有效数字);此弹簧的弹力大小F跟弹簧伸长量△x的关系是
F=32△x
F=32△x

(2)如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与kA相比,可能是
B
B

A.大于kA B.等于kA C.小于kA       D.无法确定
(3)如果将指针固定在A点的上方Q处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与kA相比,可能是
A
A

A.大于kA B.等于kA       C.小于kA D.无法确定.

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