如图所示,质量不同的两个物体A和B,用跨过定滑轮的细绳相连.开始时B放在水平桌面上,A离地面有一定的高度,从静止开始释放让它们运动,在运动过程中B始终碰不到滑轮,A着地后不反弹.不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量,用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ.
(1)在本实验中需要用到的测量工具是________
需要测量的物理量是________,________,________;(写出物理量的名称并用字母表示).
(2)动摩擦因数μ的表达式为μ=________.
现有一电池,其电动势E约为9 V,内阻r在35~55 Ω范围内,最大允许电流为50 mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9 999 Ω;R0为保护电阻.
(1)
实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用
A.
10 Ω,2.5 W
B.
50 Ω,1.0 W
C.
150 Ω,1.0 W
D.
1 500 Ω,5.0 W
(2)
按照图甲所示的电路图,将图乙的实物连接成实验电路.
(3)
该同学接好电路后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,然后通过作出有关物理量的线性图像,求得电源的电动势E和内阻r.
a.请写出与你所作线性图像对应的函数表达式________;
b.请在图丙的虚线框内坐标中作出定性图像(要求标明两个坐标轴所表示的物理量,用符号表示);
c.图丙中________表示E,________表示r.
为探究物体做直线运动过程中s随t变化的规律,某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据:
根据表格数据,请你在下图所示的坐标系中,用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线.并根据图线分析得出物体从A→B的过程中s随t变化的定量关系式:________.
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、小木块、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,则:
(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和沙桶的总重力大小基本相等,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).
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某学生测出电源和小灯泡的U-I图线如图所示,将小灯泡和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图中的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是________.
A.a可以作为标准电阻使用
B.b能作为标准电阻使用
C.b的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大
某同学在实验室用如图1所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题.
(1)为了尽可能减少摩擦力的影响,计时器最好选用________(填“电磁式打点计时器”或“电火花式计时器”),同时需要将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能________.
(2)在________条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制________不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.
(3)在此试验中,此同学先接通计时器的电源,再放开纸带,如图2是在m=100 g,M=1 kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图2,则小车的加速度为________m/s2,打B点时小车的动能为EK=________J,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=________J.(保留2位有效数字)(g=9.8 m/s2)
(4)在第(3)中绳的拉力对小车做功W和小车获得的动能EK不相等,请你举出导致不等的可能原因________.
某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5 V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池),如图甲所示.
为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A.电流表G(滿偏电流10 mA,内阻10 Ω)
B.电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻未知)
C.滑动变阻器R(0~100 Ω,1 A)
D.定值电阻R0(阻值990 Ω)
E.开关与导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,请你按照电路图在丙图上完成实物连线.
(2)丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
(3)另一位同学也找到了一块层叠电池,利用上面的实验连接进行测量,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数,于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图,如图戊所示,则根据图象可知,此电池的电动势为________V,内阻为________W .
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,有交流(频率为50 Hz)和直流两种输出.重锤从高处由静止开始落下,拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)一同学按如下步骤进行实验:
A.用天平测量出重锤的质量;
B.按图示的装置安装器件;
C.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
D.先接通电源,后释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;
E.换用纸带,重复步骤D;
F.选取合适的纸带;
G.测量所选纸带上某些点之间的距离;
H.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的步骤是________;操作不恰当的步骤是________.
(2)利用这个装置也可以测量重锤的加速度数值.这位同学打出的纸带如图所示,A点为打下的第一个点,0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点,现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03 cm、4.42 cm、4.80 cm、5.18 cm、5.57 cm、5.95 cm,请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为________m/s2.(保留三位有效数字)
(3)某同学根据第(2)问求得的加速度数值计算重力势能的变化量ΔEP,验证机械能守恒定律定律.试分析其合理性.________.
某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律,河中央流速最大,岸边速度几乎为零.为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系,小明同学设计了这样的测量仪器:如图甲所示,两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中,竖直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足够长.当水流以速度v正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为h,且h随水流速度的增大而增大.为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系,该组同学进行了定量研究,得到了如下的实验数据,并根据实验数据得到了v-h图像,如图丙所示.
(1)根据根据上表的数据和图丙中图像的形状,可猜想v和h之间的关系为________;为验证猜,请在图丁中确定纵轴所表示的物理量,并另作图像,若该图像的形状为________,说明猜想正确.
(2)现利用上述测速器,由河流南岸开始,每隔1米测一次流速,得到数据如下表所示:
根据v和h之间的关系完成上表的最后一行,对比上表中的数据,可以看出河中水流速度v与从南岸到河流中央距离x的关系为:________.
如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:______________________
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=________.
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是________.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=________.