某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。小车的长度为d,A、B处都安装了光电门,可测得小车通过A、B处所用的时间;用小车通过光电门的平均速度表示通过A、B点时的速度,钩码上端为拉力传感器,可读出细线上的拉力F。适当垫高木板O端,使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码,从o点由静止释放小车进行实验:
(1)某次实验中质量为m的小车通过A、B光电门的时间分别为tA、tB,则小车由A运动到B动能变化量为____________;
(2)保持拉力F=0.2N不变,仅改变光电门B的位置,读出B到A的距离s,记录s和t B数据,画出图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=________kg;
(3)该实验中不必要的实验要求有_________
A. 钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B. 画出图像需多测几组s、tB的数据
C. 测量长木板垫起的高度和木板长度
D. 选用长度小一些的小车
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如图所示,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,需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是_______(选填选项前的字母)。
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
(3)在不挂重物且______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
A.计时器不打点 B.计时器打点
(4)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。在纸带上依次去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=________。
(5)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作如图所示的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_________。
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图中正确反映v2–W关系的是______________。
A. B. C. D.
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在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,所选用的实验器材有:
A:小灯泡“2.5 V 0.2 A”,
B:电流表 0~0.6A~3 A(内阻约为 1 Ω)
C:电压表 0~3V~15 V(内阻很大)
D:滑动变阻器“2 A,10 Ω”
E:电源(两节干电池)
F:开关一个,导线若干
(1)在实验时小杰同学采用了如图甲所示的实物电路,则在具体实验 操作前该电路需改进的地方有_______________________________________________;____________________________________。(写出两点. )
(2)在电路改进之后,小杰同学进行了实验,但在实验中发现,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使小灯泡两端电压达到 2.5 V 额定电压,而是只能勉强达到 1.80 V,于是他猜想是否干电池太旧,总电动势只能达到 1.8 V,为了验证自己的猜想,他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验,电路图如图乙所示,实验数据见下表.
U(V) | 2.37 | 2.30 | 2.18 | 2.10 | 1.90 | 1.60 | 1.30 |
I(A) | 0.11 | 0.14 | 0.18 | 0.21 | 0.29 | 0.42 | 0.56 |
请在图丙所示的坐标纸上画出U-I图线,由图线可得 E=_____V,电源内阻为r=_____Ω.
②在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8 V 的原因是否如小杰所猜测______________?(填“是”或“否”)。由实验数据得小灯泡两端电压为 1.8 V 时电流为 0.19 A,试通过分析说明只能达到1.80 V的原因_______________.
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在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条纸带,如图所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为s,且s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,电磁打点计时器的电源频率为50Hz.计算此纸带的加速度大小a=________m/s2 , 打第4个计数点时纸带的速度大小v=________m/s.请你依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是________ cm.
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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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未来“嫦娥五号”落月后,轨道飞行器将作为中继卫星在绕月轨道上做圆周运动,如图所示.设卫星距离月球表面高为h,绕行周期为T,已知月球绕地球公转的周期为T0,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球半径为r,万有引力常量为G.试分别求出:
(1)地球的质量和月球的质量;
(2)中继卫星向地球发送的信号到达地球,最少需要多长时间?(已知光速为c,此问中设h≪r≪R)
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(4分)
图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有 。(填入正确选项前的字母)
A.米尺 |
B.秒表 |
C.0~12V的直流电源 |
D.0~I2V的交流电源 |
(2)实验中误差产生的原因有______。(写出两个原因)
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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平。
②用游标卡尺测量挡光条的宽度,结果如图2所示,由此读为 mm。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm。
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
⑤从数字计数器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。
(2)有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= 。
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为EK1= 和EK2= 。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少= (重力加速度为g)。
(3)如果 ,则可认为验证了机械能守恒定律。
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实验小组利用图1来探究:“探究加速度与力、质量的关系”.
①实验中使用的电火花计时器,应接_____电源.
A.交流4﹣﹣﹣6V B.交流220V
②在的实验中,得到一条打点的纸带,如图3所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则:小车加速度的表达式为a=_____.
③消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力,则:小吊盘的m与小车总质量M之间应满足的关系为_____.
④在实验中,甲、乙两位同学根据实验数据画出如图2所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是_____.
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了.
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某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。小车的长度为d,A、B处都安装了光电门,可测得小车通过A、B处所用的时间;用小车通过光电门的平均速度表示通过A、B点时的速度,钩码上端为拉力传感器,可读出细线上的拉力F。适当垫高木板O端,使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码,从o点由静止释放小车进行实验:
(1)某次实验中质量为m的小车通过A、B光电门的时间分别为tA、tB,则小车由A运动到B动能变化量为____________;
(2)保持拉力F=0.2N不变,仅改变光电门B的位置,读出B到A的距离s,记录s和t B数据,画出图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=________kg;
(3)该实验中不必要的实验要求有_________
A. 钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B. 画出图像需多测几组s、tB的数据
C. 测量长木板垫起的高度和木板长度
D. 选用长度小一些的小车
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