某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验。
(1) 你认为还需要的实验器材有____________。
(2) 实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是___________________,实验时首先要做的步骤是________________。
(3) 在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为______________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
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在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲所示),并选用缝间距d=0.20 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700 mm。然后,接通电源使光源正常工作。
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图(乙(a)所示,图(乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,乙图a十字叉丝的竖线位于1、2之间,此时图(乙(b)中游标尺上的读数x1=1.16 mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图(丙(a)所示,此时图(丙(b)中游标尺上的读数x2=________ mm;
(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx= ________mm,这种色光的波长λ=________nm。
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(10分)在探究功与速度变化关系的实验中,某同学设计了如下实验。
如图所示,将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一个光电门,让小滑块由静止从木板h高处(从光电门所在平面算起')‘自由滑下至光电门时,读出滑块上的挡光板经过光电门的时间t,从而算出小滑块经过光电门时的速度v,多次改变滑块的下滑高度h
(斜面的倾角不变),对应计算得到的速度值记录在表中:
(1)用游标卡尺测量滑块上挡光板的宽度d,示数如图所示,则挡光板的宽度d= mm。
(2)在本实验操作的过程中,是否需要平衡小滑块的摩擦力 (填“要”或“不要”)。
(3)要得到此过程中功与速度变化的线性关系,该同学建立了纵轴表示h的坐标系,你认为坐标系的横轴应该表示 。
(4)重力加速度g取10 m/s2,测得木板与水平桌面的夹角为45°,请根据表格中最后一组数据算出滑块与木板间的动摩擦因数为 。
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在“探究共点力合成规律”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:
A.在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形定则作图求出合力F; |
B.只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉同样长度; |
C.记下两个测力计F1和F2的读数,并且记录它们的方向; |
D.在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮筋的一 |
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(1)(共4分)用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,以下说法正确的是 ( )
A.用图3所示电路时, |
B.用图3所示电路时, |
C.用图4所示电路时, |
D.用图4所示电路时, |
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(10分)电池的内阻很小,不便于直接测量.某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻,实验电路如图1所示。
①按电路原理图把实物电路补画完整;
②实验中测定出了下列数据:
I/A | 0.10 | 0.15 | 0.17 | 0.23 | 0.25 | 0.30 |
U/V | 1.20 | 1.10 | 1.00 | 0.80 | 1.00 | 0.60 |
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(6分)如图甲所示,在“探究共点力合成的规律”实验中:
(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的位置允许变动 |
B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正视弹簧秤的刻度 |
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 |
D.用两只弹簧秤拉橡皮条伸长某一长度时,只需记录结点的位置和两弹簧秤的示数 |
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(11分)有一电压表V1,其量程为3V、内阻约为3000Ω.要准确测量该电压表的内阻,提供的器材有:
电源E:电动势约为15V,内阻不计
电流表A1:量程100mA,内阻r1=20Ω
电压表V2:量程2V,内阻r2=2000Ω
定值电阻R1:阻值约为20Ω
定值电阻R2:阻值约为3Ω
滑动变阻器R0:最大阻值10Ω.额定电流1A
电建一个,导线若干
(1)实验中电表应选用_________, 定值电阻应选用__________
(2)请你设计一个测量电压表V1内阻的实验电路图并画在虚线框内
(3)说明实验所要测量的物理量________________________________________
(4)写出电压表V1内阻的计算表达式rv1=___________________________
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(1)用游标卡尺为20分度的卡尺测量某工件的内径时,示数如图甲所示,由图可知其长度为_______cm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时,示数如图乙所示,由图可知其直径为______mm.
(2)某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a。分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系。根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致。该同学列举产生这种结果的可能原因如下:
(1)在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;
(2)没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;
(3)砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;
(4)测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大。
通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是( )
A.(1)和(4) | B.(2)和(3) | C.(1)和(3) | D.(2)和(4) |
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