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(1)某探究小组利用如图甲所示的气垫导轨来探究加速度与力和质量之间的关系.先将滑块自导轨右侧由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门l、2的时间分别为△tl、△t2,用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d,则滑块经过光电门1时的速度表达式vl=
 
;经过光电门2 时的速度表达式v2=
 
,滑块加速度的表达式a=
 
.(以上表达式均用已知字母表示).图乙是用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为
 
mm.
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(2)为了测定一铅蓄电池的电动势和内电阻,某同学连接好如图a所示的实物图.
①请指出电路连接中的错误并在方框中画出正确的实验原理图;
I(A) 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
U(V) 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60
②按照正确的实验操作步骤,该同学得到如下表所示的实验数据,请在图b坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线,根据实验得到的U-I图象可求得电源电动势为E=
 
V,内电阻为
 
Ω.
分析:(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度.根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度.
(2)由原理图将电流表与滑动变阻器串联,将电压表并联在电滑动变阻器及电流表两端,注意开关应能控制整个电路;滑动变阻器在开始时应调节到使电路中电流最小的位置;
由图可知,图象由纵坐标的交点为电动势;由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻.
解答:解:(1)滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=
d
t1
,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
d
t2

根据v22-v12=2ax得,a=
d2
2x
t12-△t22
t12t22
).
游标卡尺的主尺读数为8mm,游标读数为0.05×5mm=0.25mm,所以最终读数为8.25mm.
(2)①滑动变阻器不能起到改变阻值的作用;开关连接错误,当开关断开时,电压表仍连入电路中.
电路图:
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②运用描点法作出电压随电流变化的U-I图线,如上图:
由U-I图可知,电源的电动势E=3.0V;
当路端电压为1.5V时,电流为3A,则由闭合电路欧姆定律可知:r=
3-1.5
3
=0.5Ω
故答案为:(1)
d
t1
d
t2
d2
2x
t12-△t22
t12t22
),8.25.
(2)①滑动变阻器不能起到改变阻值的作用;开关连接错误,当开关断开时,电压表仍连入电路中
②3.0,0.5.
点评:(1)解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法,以及知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度.
(2)本题考查电路图的连接、数据的处理等内容,要求能正确理解电路的接法及实验安全性的要求,并能正确根据图象得出电动势和内电阻.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.
①若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录,AB两点的时间间隔为
0.1
0.1
 s,小车此次运动经B点时的速度vB=
0.40
0.40
m/s,小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2.(vB、a的结果均保留到小数点后两位)

②要验证牛顿第二定律,除了途中提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
天平
天平
(填仪器名称)来测量
小车质量
小车质量
(填物理量名称).
③由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措旅中必要的是(双选):
AC
AC

A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C.应通过调节定滑轮的高度确保拉小车的细绳与木板平行
D.钩码的总质量m应小些
(2)如图1所示为某同学“探究弹簧弹力跟伸长的关系”的实验装置图,所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定的拉力.
(I)实验的步骤如下:
①把细绳和弹簧的小环结好,让细绳跨过定滑轮,并结好细绳套.
②从刻度尺上读出弹簧左侧结点到小环结点的距离(即原长).
③在细绳套上挂上1个已知质量的钩码,待弹簧伸长到稳定时,
从刻度尺上读出弹簧的长度
从刻度尺上读出弹簧的长度
,再计算此时的伸长量,和钩码的质量一并填入列表.
④换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套;重复③的步骤,得到五组数据.
⑤以弹力(钩码质量换算过来)为纵坐标,以弹簧伸长量为横坐
标,根据所测数据在坐标纸上描点,作出一条平滑的直线,
归纳出实验的结论.
(Ⅱ)如图2是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可弹得到结论:
弹力F与弹簧伸长量x为线性关系
弹力F与弹簧伸长量x为线性关系

图线不过原点的原因是由于
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系.将打点计时器固定在铁架台上,让重锤带着纸带由静止自由下落,打点计时器在纸带上打下系列  的点.实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm.
当地重力加速度为g=9.80m/s2.用天平称出重锤的质量是m=1.OOkg.则纸带上面B点到E点所对应的过程中,重力对重锤所做的功为W=
 
J;重锤动能的变化量△EK=
 
J;根据以上计算所得到的实验结论是
 
(计算结果均保留三位有效数字)
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(2)为了测量电阻Rx的阻值,实验室备有下列器材:
A.待测电阻Rx,阻值约为200Ω
B.直流电源,电动势约为3V,内电阻约为0.5Ω
C.电流表A1,量程1OmA,内阻r=80Ω
D.电流表A2,量程20mA,内阻约为30Ω
E.定值电阻R0=100Ω
F.滑动变阻器R,最大阻值为20Ω,额定电流1.0A
G.单刀单掷开关一个,导线若干
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①为尽量准确地测出Rx的阻值,甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路.如图所示,你认为正确的是
 
.(填“甲”、“乙”或“丙”).
②开始实验时,在合上开关S前.滑动变阻器的滑动触头应置于.端(填“a”或“b”).
③按所选的电路进行测量,读出电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.推导出计算Rx的表达式为Rx=
 

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

(1)某探究小组利用如图甲所示的气垫导轨来探究加速度与力和质量之间的关系.先将滑块自导轨右侧由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门l、2的时间分别为△tl、△t2,用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d,则滑块经过光电门1时的速度表达式vl=______;经过光电门2 时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=______.(以上表达式均用已知字母表示).图乙是用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为______mm.

(2)为了测定一铅蓄电池的电动势和内电阻,某同学连接好如图a所示的实物图.
①请指出电路连接中的错误并在方框中画出正确的实验原理图;
I(A)0.801.201.602.002.402.80
U(V)2.602.402.202.001.801.60
②按照正确的实验操作步骤,该同学得到如下表所示的实验数据,请在图b坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线,根据实验得到的U-I图象可求得电源电动势为E=______V,内电阻为______Ω.

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科目:高中物理 来源:2011年山东省烟台市高考物理适应性训练(三)(解析版) 题型:解答题

(1)某探究小组利用如图甲所示的气垫导轨来探究加速度与力和质量之间的关系.先将滑块自导轨右侧由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门l、2的时间分别为△tl、△t2,用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d,则滑块经过光电门1时的速度表达式vl=______;经过光电门2 时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=______.(以上表达式均用已知字母表示).图乙是用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为______mm.

(2)为了测定一铅蓄电池的电动势和内电阻,某同学连接好如图a所示的实物图.
①请指出电路连接中的错误并在方框中画出正确的实验原理图;
I(A)0.801.201.602.002.402.80
U(V)2.602.402.202.001.801.60
②按照正确的实验操作步骤,该同学得到如下表所示的实验数据,请在图b坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线,根据实验得到的U-I图象可求得电源电动势为E=______V,内电阻为______Ω.

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