某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时:
(1)实验装置如图甲、乙所示,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,可读出其示数l1=_____cm.
(2)在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=___N(当地重力加速度g=9.8m/s2).
(3)某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到在弹性限度内弹力与弹簧总长度的F-l图像,如图所示,根据图像可知___(选填选项前的字母)
A.a的原长比b的短
B.弹力与弹簧的长度成正比
C.a的劲度系数比b的大
D.测量同样的力,a的精确度比b的高
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某同学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,输出电压为6V的频率为50Hz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,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律
(1)他进行了下面几个操作步骤:
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.先接通电源,后释放纸带,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步骤是(______________) , 操作不当的步骤是(______________)
(2)他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图所示。其中0点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据以上数据,当打点到B点时重锤的速度__m/s计数出该对应的0.5v2=____m2/s2, gh=____ m2/s2,可认为在误差范围内存在关系式____即可验证机械能守恒定律. (g=9.8m/s2)
(3)他继续根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以0. 5v2为纵轴、以h为横轴画出的图像,应是图中的(___________)
(4)他进一步分析, 发现本实验存在较大误差,为此设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的亳秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用亳米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g。实验前应调整光电门的位置,使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束,小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_____.如果d、t、h、g存在关系式____也可验证机械能守恒定律
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两个实验小组做了如下两个实验,请回答下列问题:
Ⅰ.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
Ⅱ.另一个实验小组利用图甲实验装置探究“求合力的方法”实验.
(1)下列说法中正确的是
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为 N
(3)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法 B.控制变量法
C.等效替代法 D.建立物理模型法
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在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时打下的纸如图所示,并在其上取了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,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源,经过测量得:d1=3.62cm,d2=8.00cm,d3=13.20cm,d4=19.19cm,d5=25.99cm,d6=33.61cm。
(1)计算vB=___________m/s;(结果保留两位小数)
(2)物体的加速度a=____________m/s2:(结果保留两位小数)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比____________(选填:偏大、偏小或不变)
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某同学利用图甲所示的实验装置来研究滑块与木板间的动摩擦因数。木板的左端固定一定滑轮,右端固定一打点计时器,滑块的右端与穿过打点计时器的纸带相连,左端用细线通过定滑轮与钩码相连。
(1)实验中必要的措施是__
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放物块
C.滑块的质量远大于钩码的质量
D.垫高木板的右端以补偿打点计时器对滑块的阻力及其它阻力
(2)若某次实验中,所用钩码的质量为,滑块的质量为,打出的纸带如图乙所示,且相邻的计数点之间还有四个点未画出来,根据纸带求出物块的加速度__,滑块与木板间的动摩擦因数为__。(结果均保留3位有效数字)
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在“互成角度的两个力的合成”实验中,用两个弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中:
(1)必须记录的是_______
A.橡皮条固定端的位置
B.描下O点位置和两条细绳套的方向
C.橡皮条伸长后的总长度
D.两个弹簧秤的读数
(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图所示的图,其中O为橡皮筋与细绳的结点,图中的_____是F1和F2的合力的理论值;______是F1和F2的合力的实际测量值.
(3)如图所示,用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到O点,当保持弹簧秤a的示数不变,而在角逐渐减小到0的过程中,要使结点始终在O点,可以_______;
A.增大b的示数,减小角度
B.减小b的示数,增大角度
C.减小b的示数,先增大角度,后减小角度
D.增大b的示数,先减小角度,后增大角度
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某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100 kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,重力加速度取9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.
(1)将表中数据补充完整:①________;②________.
P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | |
x0(cm) | 2.04 | 4.06 | 6.06 | 8.05 | 10.03 | 12.01 |
x(cm) | 2.64 | 5.26 | 7.81 | 10.30 | 12.93 | 15.41 |
n | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
k(N/m) | 163 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
(m/N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
(2)以n为横坐标,为纵坐标,在答题卷给出的坐标纸上画出1/k-n图像.
(3)题(2)图中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=_____N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k=_____N/m.
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在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):
① 下列说法哪一项是正确的___________.(填选项前字母)
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
② 图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s(保留三位有效数字).
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某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线、,并测出间距开始时讲模板置于处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到处的时间.
①木板的加速度可以用、表示为=______________;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)_________.
②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是_________________.
a.b. c.d.
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是____________________.
a.可以改变滑动摩擦力的大小
b.可以更方便地获取多组实验数据
c.可以比较精确地测出摩擦力的大小
d.可以获得更大的加速度以提高实验精度
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某实验小组用水流估测重力加速度大小。水龙头流出的水在重力作用下速度越来越大,所以水流的横截面积会越来越细,如图所示。该实验小组打开水龙头同时用秒表计时,发现水龙头经过时间t流过的水体积为V,然后用游标卡尺在相距h的两处分别测出水流的横截面直径d1和d2。则:
(1)水流经过d1处的速度v1=________,请写出重力加速度表达式g=_______。
(2)为提高该实验的精度,下列措施有效的是(________)(填写选项前字母)。
A.水龙头出水口必须是竖直向下;
B.测量d1时应尽量靠近水龙头出口;
C.h取值尽可能大,但是需要避免因为水流太细而发成离散的水珠;
D.从多个角度测量同一截面直径d,再求平均值;
E.水龙头流出的水速度越大越好
(3)该实验存在着多方面因素造成的误差,请你写出一项可能造成误差的原因: ____________
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