用如图甲所示的装置测量弹簧的弹性势能.将处于自然状态的一根弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B处安装一个光电门,计时器(图中未画出)与光电门相连.用带有遮光条的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,光电门遮光条的宽度为d,并记录的遮光时间为∆t.
(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则宽度为_________mm;
(2)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_______(用题目中的物理量表示);
(3)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量_______.
A.弹簧原长l0
B.当地重力加速度g
C.滑块(含遮光条)的质量m
D.A、O之间的距离x
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某物理兴趣小组欲将电流表G(量程为300μA,内阻约为100)改装成直流电压表(量程为6V)。小组同学先按图甲所示电路测量电流表的内阻,提供的实验器材有:
A.电源(电动势为2V,内阻不计);
B.电源(电动势为10V,内阻不计);
C.电阻箱(最大阻值为999.9);
D.滑动变阻器(0~10k);
E.滑动变阻器(0~50k);
F.开关S1、S2,导线若干。
(1)按图甲所示电路将图乙中实物间的连线补充完整,要求闭合开关的瞬间,电流表不会被烧坏________。
(2)为了尽可能减小实验误差,电源应选用_________(选填“A”或“B”),滑动变阻器应选用______(选填“D”或“E”)。
(3)在实物连线正确的情况下,主要实验步骤如下:
①闭合S1,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表的指针满偏;
②在保持滑动变阻器R1的滑片位置不变的情况下,闭合S2,调节电阻箱R2,当其阻值为204.0时电流表G的示数如图丙所示,则电流表G的示数为_____μA,电流表的内阻为_______。
③给电流表G______(选填“串”或“并”)联一个阻值为_____的电阻,即可将该电流表G改装成量程为6V的电压表。
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某同学利用图甲所示DIS装置探究滑块加速度与合力的关系,同时测量滑块与轨道间的动摩擦因数。重物通过光滑的定滑轮用细线拉滑块,在滑块和细线左端之间固定一力传感器,位移传感器(接收器)固定在轨道一端,位移传感器(发射器)随滑块一起沿水平轨道运动。实验中,保持滑块(包括位移传感器发射器和力传感器)的质量M不变,改变重物的质量m,重复实验若干次,得到滑块的加速度a与力传感器的示数F的关系如图乙所示。
(1)本实验______(填“需要”或“不需要”)满足滑块(包括位移传感器发射器和力传感器)的质量远大于重物的质量。
(2)滑块(包括位移传感器发射器和力传感器)的质量为________kg;取g=10m/s2,空气阻力不计,滑块与轨道间的动摩擦因数为_________。
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某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6 A,内阻RA小于1 Ω)、电流表A1(量程0.6 A,内阻未知)、电阻箱R1(0~99.99 Ω)、滑动变阻器R2(0~10 Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个,导线若干。
(1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。请在答题卡相应位置的虚线框内补全与图甲对应的电路图_______。
(2)测电流表A的内阻:
闭合开关K,将开关S与C接通,通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A1的示数为0.60 A、电阻箱R1的示数为0.10 Ω,则电流表A的内阻RA=________Ω。
(3)测电源的电动势和内阻:
断开开关K,调节电阻箱R1,将开关S接__________(填“C”或“D”),记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数;断开开关K,开关S所接位置不变,多次调节电阻箱R1重新实验,并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。
(4)数据处理:
图乙是由实验数据绘出的-R图象,由此求出干电池的电动势E=__________V、内阻r=__________Ω。(计算结果保留二位有效数字)
(5)如果电流表A的电阻未知,本实验__________ (填“能”或“不能”)测出该电源的电动势。
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橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,弹力F与伸长量x成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明 ,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是__________
A.N B.m C.N/m D.N/m2
(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y。首先利用刻度尺测出橡皮筋未受拉力时的长度L,然后用螺旋测微器测出橡皮筋的直径d,如图乙所示,则d=___mm。
(3)作出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的关系图像,该图像为一条倾斜的直线,其斜率为ko,则该橡皮筋的杨氏模量Y= ___(用ko、d、L表示)。
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某同学利用如图所示装置探究“合力做功与动能变化的关系”,AB是足够长的斜面,CD为粗糙程度相同且足够长的水平木板,二者由一个小圆弧平滑连接。将带有遮光片的小滑块P从斜面AB上不同位置由静止释放,滑块P将以不同速度通过光电门Q,最后停在长木板CD上某处。已知重力加速度为g。
(1)已知滑块P上遮光片的宽度为d,滑块经过光电门时遮光片的挡光时间为△t,则滑块经过光电门Q时的速度为_____。
(2)要探究合力对滑块做功与滑块动能变化的关系,除了要测出滑块通过光电门时的速度外,还需要知道或测量的物理量是_____。
A.滑块P的质量m
B.滑块P与斜面AB间的动摩擦因数
C.滑块P与水平长木板CD间的动摩擦因数
D.滑块P经过光电门后停止的位置距光电门的距离x
(3)如果关系式_______(用题中已知量的字母和所选择的物理量的字母表示)成立,则合力对滑块所做的功等于滑块动能的变化。
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研究小组要精确测量一个只有刻度、没有刻度值的电压表的内阻和一个失去标签的电源的电动势。研究小组设计了没有系统误差的测量方法,电路如图所示。其中电流表量程为30mA,R1是阻值范围0~1000的电阻箱,是阻值范围0~500的滑动变阻器。
(1)先测电压表的内阻:将开关、闭合,调节R1、使电流表、电压表都取合适刻度,多次改变R1、的值、同时保持_________不变,记录R1和对应的电压表指示的格数N。根据数据作图像,得到一条一次函数图像,截距为b,斜率为k,那么电压表的内阻等于_________。
(2)再测电源电动势:断开、闭合,调节R1、使电流表有合适的读数,再保持_________不变,多次改变R1,同时记录电流表和R1读数。根据数据作,的函数图线,截距为b′,斜率为k′,那么电源的电动势等于_________。
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在探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带有滑轮的长木板放在水平桌面上,小车通过轻细绳跨过定滑轮与小砂桶连接,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz,平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,打开电源,释放小车,根据纸带得到小车运动的加速度为a;多次改变砂桶和沙子的总质量m,根据纸带计算出对应的加速度。
(1)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a—F图象,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象,产生这两种现象的原因可能有____________。
A.木板右端垫起的高度过大
B.木板右端垫起的高度过小
C.砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M
D.砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M
(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示,图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个打出的点未画出,则小车运动的加速度a=__________。(结果保留3位有效数字)
(3)小车质量M一定,改变砂桶中沙子的质量,砂桶和沙子的总质量为m,根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和沙子的总质量m之间的关系图象如图丁所示,则小车的质量M=________kg。(g取)
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在“练习使用多用电表”的实验中.
(1)选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针示数如图(甲)所示,则所测电阻的阻值为____Ω;用此多用电表进行测量,当选用量程为50mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为____mA;当选用量程为10V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为____V。
(2)如图(乙)所示,闭合开关后发现小灯泡不亮,欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”,在保持电路完整的情况下,应使用多用电表的____进行测量。(选填字母代号即可)
A.电阻挡 B.电流挡 C.交流电压挡 D.直流电压挡
(3)检查多用电表的机械零点,将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将二极管的两个极分别记作a和b,红表笔接a端、黑表笔接b端时,表针偏角很小;红表笔接b端、黑表笔接a端时,表针偏转角很大。则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的____(选填“a”或“b”)端。
(4)图(丙)为某同学设计的多用电表电阻挡内部原理示意图,已知电流表G内阻为Rg,电池内阻为r。某同学用其电阻挡测电阻时进行如下操作:先闭合开关S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,当电阻箱接入电路的阻值为R时电流表满偏;再将Rx接入A,B表笔之间时电流表指针指在表盘的正中央,则待测电阻的阻值为Rx=____(物理量符号Rg,R,r表示)。
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小明和小华在实验室探究加速度与力质量的关系,他俩各自独立设计了如图甲、乙所示的实验装置,小车总质量用M表示,(甲图中传感器的质量可以忽略)钩码总质量用m表示。
(1)为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是________。
A.两组实验中只有甲需要平衡摩擦力。
B.两组实验都需要平衡摩擦力。
C.两组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于总质量M的条件
D.两组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于总质量M的条件
(2)若发现某次实验中甲图中的力传感器和乙图中的测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为,g为当地重力加速度,则甲、乙两实验装置中所用小车总质量之比为________所用用的钩码总质量之比为_______。
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