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(Ⅰ)某同学根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法,提供的器材:①弹射器(含弹丸);②铁架台(带有夹具);③刻度尺.
(1)如示意图1安装好实验器材;
(2)在安装弹射器时应注意使弹射器
(3)实验中需要测量的物理量及其符号是:
(4)由于弹射器每次弹出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是:在不改变高度的情况下,
(5)弹丸出射初速度的表达式:v=
(Ⅱ) 在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图2所示.(O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)(g取9.8m/s2)
若重锤的质量为m,根据纸带数据计算:
(1)重锤从开始下落到打B点时,减少的重力势能是
(2)重锤从开始下落到打B点时,增加的动能是_
(3)本实验可得出的结论是
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(1)如示意图1安装好实验器材;
(2)在安装弹射器时应注意使弹射器
保持水平
保持水平
;(3)实验中需要测量的物理量及其符号是:
竖直位移y
竖直位移y
和水平位移x
水平位移x
;(4)由于弹射器每次弹出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是:在不改变高度的情况下,
多次实验,并分别测出各次的水平位移,求出平均水平位移.
多次实验,并分别测出各次的水平位移,求出平均水平位移.
;(5)弹丸出射初速度的表达式:v=
x
|
x
.
|
(Ⅱ) 在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图2所示.(O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)(g取9.8m/s2)
若重锤的质量为m,根据纸带数据计算:
(1)重锤从开始下落到打B点时,减少的重力势能是
1.911m
1.911m
J;(2)重锤从开始下落到打B点时,增加的动能是_
1.89m
1.89m
J;(3)本实验可得出的结论是
在允许的范围内,重锤减小的重力势能等于其动能的增加,验证了机械能守恒定律.
在允许的范围内,重锤减小的重力势能等于其动能的增加,验证了机械能守恒定律.
;产生误差的主要原因是重锤在下落时要受到阻力作用(对纸带的摩擦力、空气阻力).
重锤在下落时要受到阻力作用(对纸带的摩擦力、空气阻力).
.(Ⅰ)某同学用打点计时器研究小车的运动规律,得到一条纸带如图,已知相邻计数点间的时间间隔为T,测出S1、S2…S6,则打点2时小车的瞬时速度为
,小车的加速度为
.
(Ⅱ)要测量某导电材料棒的电阻.
(1)首先用多用电表的欧姆档(倍率为×100)粗测其电阻,指针位置如图(a)所示,其读数为
(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A.电流表:量程为0-5mA-25mA,5mA内阻约为10Ω,25mA内阻约为2Ω
B.电压表:量程为0-3V-15V,3V内阻约为7.2kΩ,15V内阻约为36kΩ
C.滑动变阻器:最大阻值为20Ω,额定电流1A
D.低压直流电源:电压4V,内阻可以忽略
F.电键K,导线若干
按提供的器材,要求测量误差尽可能小,在下面实物图(b)上连接正确的实验电路.
(3)根据实验的测量数据在坐标系中描点,如图(c)所示.
①请在图(c)中作出该导电材料棒的伏安特性曲线,则其阻值为
②试比较该阻值和使用多用电表欧姆档测量阻值的差异,则产生该差异的主要原因可能是
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s2+s3 |
2T |
s2+s3 |
2T |
s6+s5+s4-s3-s2-s1 |
9T2 |
s6+s5+s4-s3-s2-s1 |
9T2 |
(Ⅱ)要测量某导电材料棒的电阻.
(1)首先用多用电表的欧姆档(倍率为×100)粗测其电阻,指针位置如图(a)所示,其读数为
900
900
Ω.(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A.电流表:量程为0-5mA-25mA,5mA内阻约为10Ω,25mA内阻约为2Ω
B.电压表:量程为0-3V-15V,3V内阻约为7.2kΩ,15V内阻约为36kΩ
C.滑动变阻器:最大阻值为20Ω,额定电流1A
D.低压直流电源:电压4V,内阻可以忽略
F.电键K,导线若干
按提供的器材,要求测量误差尽可能小,在下面实物图(b)上连接正确的实验电路.
(3)根据实验的测量数据在坐标系中描点,如图(c)所示.
①请在图(c)中作出该导电材料棒的伏安特性曲线,则其阻值为
800
800
Ω.②试比较该阻值和使用多用电表欧姆档测量阻值的差异,则产生该差异的主要原因可能是
使用多用电表欧姆档测量时没调零或使用伏安法测量时电流表外接
使用多用电表欧姆档测量时没调零或使用伏安法测量时电流表外接
.(Ⅰ)(6分)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2)
①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.
②该弹簧的劲度系数k=
(Ⅱ)(1)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺.请填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.
②用米尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加速度a=
.
③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=
④改变
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在“验证牛顿运动定律”的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试分析:
①A图线不通过坐标原点的原因是
②A图线上部弯曲的原因是
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砝码质量(g) | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
弹簧总长(cm) | 6.00 | 7.15 | 8.34 | 9.48 | 10.64 | 11.79 |
弹力大小(N) | 0 | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 |
①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.
②该弹簧的劲度系数k=
25N/m
25N/m
(Ⅱ)(1)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺.请填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.
②用米尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加速度a=
2x |
t2 |
2x |
t2 |
③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=
mg
h |
x |
mg
.h |
x |
④改变
斜面倾角(或h的数值)
斜面倾角(或h的数值)
,重复上述测量.⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在“验证牛顿运动定律”的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试分析:
①A图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
;②A图线上部弯曲的原因是
未满足钩码质量远小于小车质量
未满足钩码质量远小于小车质量
.(Ⅰ)在测定匀变速直线运动加速度的实验中,某同学操作中有以下实验步骤:
A.将长木板平放在水平桌面上,有滑轮的一端伸出桌子边缘
B.将打点计时器固定在长木板上,并接好电路;
C.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
D.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码;
E.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源
F.取下纸带;
请把其中有错误或遗漏的步骤在下面横线上改正或补充(遗漏步骤可编上序号G、H、…)
(Ⅱ)(12分)某同学用图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0、1、2…6点所示.
c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、x3…x6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出x1、x2、x3…x6与对应时间的比值v1、v2、v3…v6.
f.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D. 秒表 E.天平 F.重锤
(2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图3所示,则x2=
(3)该同学在图4中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你画出小车运动的v-t图线.
(4)根据v-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=
它在斜面上运动的加速度a=
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A.将长木板平放在水平桌面上,有滑轮的一端伸出桌子边缘
B.将打点计时器固定在长木板上,并接好电路;
C.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
D.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码;
E.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源
F.取下纸带;
请把其中有错误或遗漏的步骤在下面横线上改正或补充(遗漏步骤可编上序号G、H、…)
E中应该先接通电源,再释放纸带
E中应该先接通电源,再释放纸带
.F中取下纸带前应该断开电源
补充步骤G换上新纸带,重复三次.
补充步骤G换上新纸带,重复三次.
F中取下纸带前应该断开电源
补充步骤G换上新纸带,重复三次.
补充步骤G换上新纸带,重复三次.
(Ⅱ)(12分)某同学用图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0、1、2…6点所示.
c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、x3…x6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出x1、x2、x3…x6与对应时间的比值v1、v2、v3…v6.
f.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有
A
A
和C
C
.(填选项代号)A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D. 秒表 E.天平 F.重锤
(2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图3所示,则x2=
2.98
2.98
cm,x5=13.20
13.20
cm.(3)该同学在图4中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你画出小车运动的v-t图线.
(4)根据v-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=
0.18
0.18
m/s;它在斜面上运动的加速度a=
2.50
2.50
m/s2.(Ⅰ)如图甲所示,图中游标卡尺的读数为
(Ⅱ)电阻是电学元件的重要特性之一,某实验小组同学用伏安法测量一电学元件的阻值R.
所用实验仪器:①电压表(内阻约为50kΩ)、②电流表(内阻约为40Ω)、③滑动变阻器(阻值0~20Ω)、④电源、⑤待测电阻R(200Ω~300Ω)、⑥电键及导线若干.
(1)图乙中的6个点表示该组同学在实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R的主要步骤:
(2)画出测量R的实验电路图.(画在答题卷相应方框内)
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10.155
10.155
cm.(Ⅱ)电阻是电学元件的重要特性之一,某实验小组同学用伏安法测量一电学元件的阻值R.
所用实验仪器:①电压表(内阻约为50kΩ)、②电流表(内阻约为40Ω)、③滑动变阻器(阻值0~20Ω)、④电源、⑤待测电阻R(200Ω~300Ω)、⑥电键及导线若干.
(1)图乙中的6个点表示该组同学在实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R的主要步骤:
①作U-I直线,舍去左起第二点,其余5个点尽量靠近直线均匀分布在直线两侧.
①作U-I直线,舍去左起第二点,其余5个点尽量靠近直线均匀分布在直线两侧.
、②求该直线的斜率K,则R=K
②求该直线的斜率K,则R=K
.求出的电阻值R=240Ω
240Ω
.(保留3位有效数字)(2)画出测量R的实验电路图.(画在答题卷相应方框内)