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(2)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图2所示,由图可知弹簧的劲度系数为
(3)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图3(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.①图3(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数
| 1 | m |
③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图3(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
(1)按实验要求安装好器材后,应按一定步骤进行实验,下述操作步骤的安排顺序不尽合理,请将合理的顺序以字母代号填写在横线上:
A.保持重物(砝码及砝码盘)的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次
B.保持小车质量不变,改变重物(砝码及砝码盘)的质量,测出加速度,重复几次
C.用天平测出小车的质量
D.平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动
E.挂上重物,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列的点
F.根据测量的数据,分别画出a-F和a-
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| m |
(2)图2所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上.根据下图可知,打下E点时小车的速度为
Ⅱ.有一节干电池,电动势大约为1.5V,内电阻约为1.0Ω.某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻,他们在老师的支持下得到了以下器材:
A.电压表V(15V,10kΩ)
B.电流表G(量程3.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值电阻器R3=990Ω
G.开关S和导线若干
(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是
(2)请在虚线框内(图1)画出他们采用的实验原理图.(标注所选择的器材符号)
(3)该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图象法分析处理数据,请你在图2所示的坐标纸上选择合理的标度,作出相应的图线.
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 电流表G(I1/mA) | 1.37 | 1.35 | 1.26 | 1.24 | 1.18 | 1.11 |
| 电流表A(I2/A) | 0.12 | 0.16 | 0.21 | 0.28 | 0.36 | 0.43 |
(4)根据图线求出电源的电动势E=
| 物体运动的起止点 | 所测的 物理量 |
测量次数 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| A→B | 时间t(s) | 0.55 | 1.09 | 1.67 | 2.23 | 2.74 |
| 位移s(m) | 0.25 | 0.51 | 0.75 | 1.00 | 1.26 | |
| C→D | 时间t(s) | 0.89 | 1.24 | 1.52 | 1.76 | 1.97 |
| 位移s(m) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | |
(1)你选择的处理数据的方法是公式计算法还是描点作图法?
(2)若选择公式计算法,请写出所用公式及计算分析过程;若选择描点作图法,则在下列网格图上作图并叙述你作图分析的过程.
(3)通过上述处理,你认为物体从A→B的过程中s随t变化的规律是:
(18分)
(1)某组同学设计了“探究加速度
与物体所受合力
及质量
的关系”实验.图(
)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力
等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度
可用纸带上打出的点求得.
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①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(结果保留二位有效数字)
②在“探究加速度
与质量
的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量
,分别记录小车加速度
与其质量
的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度
与其质量
的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度
与其质量倒数
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示).你认为同学 (填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标系中的图象.
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③在“探究加速度
与合力
的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度
与合力
的图线如图(
),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答: .
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(2)某待测电阻的额定电压为3V(阻值大约为10Ω).为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)
B:电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C:电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)
D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)
F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)
H:电键、导线若干.
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)
电流表_________;电压表___________;滑动变阻器_____________.
②下列给出的测量电路中,最合理的电路是
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某组同学设计了“探究加速度
与物体所受合力
及质量
的关系”实验.图(
)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力
等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度
可用纸带上打出的点求得.
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(1)图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(结果保留二位有效数字)
(2)在“探究加速度
与质量
的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量
,分别记录小车加速度
与其质量
的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度
与其质量
的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度
与其质量倒数
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示)。你认为同学 (填“甲”、“乙”)的方案更合理,请继续帮助该同学作出坐标系中的图象.
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(3)在“探究加速度
与合力
的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度
与合力
的图线如图(
),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答: .
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