图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.
实验步骤如下:
①用天平测量物块和遮光片的总质量M,重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均;
⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ.
回答下列为题:
(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示;其读数为_________cm.
(2)物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=_______.
(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=_______.
(4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于______(填“偶然误差”或”系统误差”).
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某同学利用图(a)所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示,实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (填“线性”或“非线性”)的关系.
(2)由图(b)可知,图线不经过远点,可能的原因是 .
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是 .
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某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m).
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)
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某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N–n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s–t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
(3)对应于不同的n的a值见下表.n=2时的s–t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度__________(保留2位有效数字),将结果填入下表.
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a–n图象 ___________.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
(5)利用a–n图象求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2).
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大
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某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.
实验步骤如下:
①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近,将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示],表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出;
④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出v-Δt图,如图(c)所示.
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则与vA、a和Δt的关系式为 =________.
(2)由图(c)可求得vA=______ cm/s,a=______ cm/s2.(结果保留3位有效数字)
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某同学用如图(a)所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数μ:将木块从倾角为θ的木板上静止释放,与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律,如图(b)中的曲
②所示.图中木块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T.
(1)根据图(b)可得,木块经过位置x2时的速度v2= ___,木块运动的加速度a=____;
(2)现测得T=0.1s,x1 =4cm,x2=9cm,x3=16cm,θ=37°,可求得木块与木板之间的动摩擦因数μ=____ ;(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取l0m/s2,结果保留1位有效数字)
(3)若只增大木板的倾角,则木块相对传感器的位置随时间变的规律可能是图(b)中的曲线 ___.(选填图线序号①、②或③)
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某同学要测量电源的电动势E和内电阻r(E约为5v,内阻约为2Ω),实验台上现有器材为:量程为0.6A内阻较小的电流表一只,量程分别为3v和15v两量程内阻足够大的电压表电压表一只,0-20Ω变阻器,固定电阻R1=15Ω、R2=50Ω、R3=100Ω,该同学为了准确测出此电源的电动势和内阻,采用了如图1所示电路。
(1)电路中的固定电阻R应选用__________。
(2)请将该同学未联成的实物图连接完整。
(______)
(3)该同学利用测出的多组数据描出的伏安特性曲线如图3,则此电源的电动势为____v,内阻为___________Ω。
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用如图所示的实验装置验证ml、m2组成的系统机能守恒.m2从高处由静止开始下落,ml上拖着的纸带打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离s1=38.40 cm、s2=21.60 cm、s3=26.40 cm、s4=31.21 cm、s5=36.02 cm,如图所示,己知ml=50g、m2=150g,频率为50Hz,则(g取9.8 m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)由纸带得出ml、m2运动的加速度大小为a=___m/s2,在纸带上打下计数点5时的速度v5=__m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek=___J,系统势能的减少量△Ep=___J;
(3)若某同学根据实验数据作出的-h图象如图,当地的实际重力加速度g=___m/s2。
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用如图甲所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放在水平气垫导轨上,其左端固定,右端恰好在O点;在O点右侧的B点安装一个光电门,计时器(图中未画出)与光电门相连。用带有遮光片的滑块将弹簧压缩到A位置,然后由静止释放滑块,计时器显示遮光片经过光电门的时间为t。
(1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度的结果如图乙所示,则宽度d=________mm。
(2)为了求出弹簧的弹性势能,还需要测量________。(填选项前的字母)
A.弹簧原长l0 B.当地重力加速度g C.滑块(含遮光片)的质量m0
(3)弹簧压缩到A位置时,弹性势能的表达式为_______。(用相应的字母符号表示)
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某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为3V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2.,导线若干。
(1)先测电阻R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:
A.闭合S1,将S2.切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0。和对应的电压表示数U1。
B.保持电阻箱示数不变,_________________,读出电压表的示数U2。
C.则电阻R1的表达式为R1=_________。
(2)该同学已经测得电阻R1=3.2Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值,其做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E=______V,电阻R2=______Ω。
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