如图甲所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
(1)打点计时器使用的电源是_______(选填选项前的字母)。
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,平衡摩擦力和其他阻力后,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图乙所示。
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_________,打B点时小车的速度v=_________。
(3)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图丙所示的v2–W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________。
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某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径,游标卡尺的示数分别如图(a)和图(b)所示.
由图可读出,圆管内壁的直径为________cm,圆管外壁的直径为________cm;由此可计算出金属圆管横截面的面积.
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小明做验证动量守恒定律实验的装置如图甲所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞,碰后小球A继续向前摆动,小球B做平抛运动。
(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图乙所示,则d=_______mm。又测得了小球A质量m1,细线长度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h。为完成实验,还需要测量的物理量有:___________;
(2)如果满足等式_____________(用实验测得的物理量符号表示),我们就认为在碰撞中系统的动量是守恒的。
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某兴趣小组用如题1图所示的装置验证动能定理.
(1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用:
A.电磁打点计时器
B.电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择_______(选填“A”或“B”).
(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是_____(选填“甲”或“乙”).
(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码.接通打点计时器电源,松开小车,小车运动.纸带被打出一系列点,其中的一段如题2图所示.图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A点的速度vA=______m/s.
(4)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L.小车动能的变化量可用ΔEk=算出.砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g;实验中,小车的质量应______(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W=mgL算出.多次测量,若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理.
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在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm,s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v1=____cm/s ,v2=_____cm/s ,v3=_____cm/s ,v4=______cm/s ,v5=_____cm/s (结果均保留两位小数)。
(2)由所得纸带数据可得出该小车运动时的加速度约为______m/s2(结果保留一位有效数字)。.
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气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块“悬浮”在导轨上,滑块对导轨的压力近似为零,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:(滑块A、B的质量mA、mB已经给出且不相等)
①调整气垫导轨,使导轨处于水平。
②在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。
③用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2。
④给导轨送气,气流稳定后,按下电钮放开卡销。同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时,从记时器上记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)利用已经给的量和上述测量的实验数据,写出验证动量守恒定律的表达式___________________。
(2)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为________________。
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为了测量一精密金属丝的电阻率:
Ⅰ.先用多用电表挡粗测其电阻为______Ω,然后用螺旋测微器测其直径为______mm,游标卡尺测其长度是_____mm.
Ⅱ.为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表 (量程3V,内阻约为)
B.电压表(量程15V,内阻约为)
C.电流表 (量程3A,内阻约为)
D.电流表 (量程600mA,内阻约为)
E.滑动变阻器 (,0.6A)
F.滑动变阻器 (,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
I.开关S,导线若干
为了尽量多测几组实验数据,则上述器材中应选用的实验器材除G、I外,还需的是(填代号)________.请在虚线框内设计最合理的电路图_______并将图的实物连线._______如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,写出计算电阻率公式________.
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某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50Hz,即每打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间还有4个点未画出.其中、、、、、,小车运动的加速度为___,在F时刻的瞬时速度为____保留2位有效数字。
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如图甲所示为某探究小组设计的“用DIS测定动摩擦因数”的实验装置示意图。一长木板固定在水平桌面上,长木板上表面水平,轻弹簧水平放置在长木板上,其右端固定在长木板的C处,左端连一木块,木块上方固定有窄片P,当弹簧处于原长时,木块在A点处,光电门(未画出,用以测量窄片的遮光时间)固定在A点。第一次,将木块向右压缩弹簧使木块移到B点处并由静止释放,记下木块通过A处时窄片的遮光时间t1测出木块的质量m1;第二次,在木块上方增加砝码后,向右压缩弹簧使木块再次移到B点处并由静止释放,木块通过A处记下窄片的遮光时间t2。测出木块和砝码的总质量m2;如此反复多次实验。请回答下列问题:(已知重力加速度大小为g)
(1)为了测量木块与长木板间的动摩擦因数,实验中还需要测量的物理量有_______。
A.窄片的宽度d
B.A、B两点间的距离x
C.木块从B点运动到A点的时间t0
D.弹簧的劲度系数k
(2)在坐标纸上作出窄片遮光时间t的平方的倒数随木块质量的倒数变化的关系图象,如图乙所示,根据图线,求得木块与长木板间的动摩擦因数μ =__________,木块从B点运动到A点的过程,弹簧对木块做的总功WF =_____________。(用含a、b、g及还需要测量的物理量字母表示)
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某实验小组用如图所示的装置,做验证机械能守恒定律的实验。当地重力加速度为:
(1)电磁铁通过铁夹固定在铁架台上,给电磁铁通电,小球被吸在电磁铁下方(光电门的正上方)。电磁铁断电,小球由静止释放,测得小球通过光电门所用时间为,测得小球直径为,电磁铁下表面到光电门的距离为,根据测得数值,得到表达式_______(用已知和测得的物理量表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律得到验证;
(2)若保持电磁铁位置不变,改变光电门的位置,重复上述实验,得到多组及小球通过光电门的时间,为了能通过图像直观地得到实验结果,需要作出_____(填“”“”“”或“”)图像,当图像是一条过原点的倾斜直线时,且在误差允许的范围内,斜率等于___________(用已知和测得的物理量表示),则机械能守恒定律得到验证;
(3)下列措施可以减小实验误差的是______。
A.选用直径较小,质量较大的小球 B.选用直径较大,质量较大的小球
C.电磁铁下表面到光电门的距离适当大些 D.尽量让小球球心通过光电门
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