题目内容
【题目】用如图所示装置测量重锤的质量M,其主要实验步骤如下:
(1)在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门;
(2)调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的时间to;
(3)从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时 间分别为tl、t2……。
根据上述实验回答下列问题:
①挡光时间为t时,重锤的加速度为a0;从左侧取下1块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为tl,重锤的加速度为a1,则___________(结果用t0和t1表示)。
②设从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,重锤下落的加速度为ai,根据实验数据,作出一i的图线是一条直线,若直线的斜率为k,则重锤的质量M=____。
【答案】
【解析】
当时间较短时,可以用平均速度代替瞬时速度,求出重锤到达光电门的速度,再根据匀加速直线运动位移速度公式联立方程求解;根据牛顿第二定律表示出的函数关系,根据斜率为k求解.
①设挡光条的宽度为d,则重锤到达光电门的速度v=,当挡光时间为t0时的速度,挡光时间为t1时的速度,重锤在竖直方向做匀加速直线运动,则有:,,联立可得:.
(2)根据牛顿第二定律得:,,解得:,作出的图线的斜率为k,则,解得:.
【题目】待测电阻Rx的阻值约为20,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10) |
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30) |
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000) |
D.定值电阻R0=100 |
E.滑动变阻器R1,最大阻值为5,额定电流为1.0A
F.滑动变阻器R2,最大阻值为50,额定电流为0.5A
G.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,请从所给的器材中选择合适的实验器材
(均用器材前对应的序号字母填写)
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为Rx= ,式中各符号的物理意义为 。