在《研究匀变速直线运动》的实验中,得到一条理想纸带,如图所示。按打点先后依次在纸带上选择了标为0~5的6个记数点,相邻两个记数点间还有四个点没有画出。纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺(图中只0、2、4点位置可读数),由此计算出小车运动的加速度是 __m/s2(取向右为正方向),打记数点5时小车的速度大小是 m/s。(结果均保留二位有效数字)
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为了测定物块与木板间的动摩擦因数,设计如下实验:物块放在长木板上,木板固定在水平桌面上,物块前方装有轻质小滑轮,沙桶和弹簧秤通过绕在滑轮上的细绳相连,请回答如下问题:
(1)要完成本实验,使用的器材及其在实验中的作用如下:
①弹簧秤,用于测细线的拉力F;
②打点计时器、交流电源(50Hz)、纸带、导线、刻度尺,用于测量物块的加速度a;
③天平用于测量 (填相应的物理量及符号);
④其它器材如图所示。
(2)实验开始前,要对弹簧秤校零,以及调整木板端滑轮的高度使绳子水平。
(3)设动摩擦因数为μ,则(1)中各物理量之间的关系是______ .(用相应物理量的代数式表示)
(4)为了减小误差,必须采用多次测量,改变沙桶质量,得到多组a-F的测量值填入下表,其中第3次实验中,通过打点计时器得到一段纸带,某同学对纸带的测量如下图所示,请计算出此次实验中物块的加速度大小,填入表中相应的位置。(保留二位有效数字)
以图象法处理数据,请在坐标纸上画出a-F图线。
(5)取重力加速度g=l0m/s2,根据图线可求得动摩擦因数约为μ= ;还可求得物块质量m的大小约为 。
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用伏安法测电阻时,如待测电阻Rx约为150Ω,电流表内阻RA约为20Ω,电压表内阻RV约为5KΩ,为了减小误差,应该选用下图中的 电路(填①或②)来进行测量。当用电路图①进行测量时,测量值将比真实值偏 (填“大”或“小”);当用图②进行测量时测量值比真实值偏 (填“大”或“小”)。
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(6分)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示.在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化.设自行车无动力后受到的阻力恒定.
(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度v,还需要测量_______(填写物理量的名称及符号).
(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功W及自行车的初速度v.改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值,以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W-v曲线.分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系.在实验中作出W-v图象如图所示,其中符合实际情况的是______________.
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有一电阻RX,其阻值大约在40 Ω--50 Ω之间,需要进一步测定其阻值,手边现有下列器材:
器材 | 代号 | 规格 |
电池组 | E | 电动势9 V,内阻约0.5 Ω |
伏特表 | V | 量程0~10 V,内阻20 kΩ |
毫安表 | A1 | 量程0~50 mA,内阻20 Ω |
毫安表 | A2 | 量程0~300 mA,内阻4 Ω |
滑动变阻器 | R1 | 阻值范围0~100 Ω,额定电流1 A |
滑动变阻器 | R2 | 阻值范围0~1700 Ω,额定电流0.3 A |
电键 | S | |
若干根导线 | | |
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(6分)某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.
方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块.如图(a)所示.
方案B:弹簧固定,用手拉动木板,如图(b)所示.
除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200 g的砝码若干个.
(g=10 m/s2)
(1)上述两种方案中,你认为更合理的是方案________
(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码,弹簧测力计稳定后的示数为1.5N , 则木板与木块间的动摩擦因数μ=________.
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某企业于2013年1月研制成功一种新材料做成的电阻丝,其电阻稳定性非常优良,几乎不随温度发生改变。工程技术员为了准确测定它的电阻率,进行了如下的测量.
①用螺旋测微器测量其直径如图所示,则d= mm;
②用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,则 cm;
用伏安法测量电阻丝的电阻(约8K),并要多次测量求其平均值,供选用的器材有:
电源E(电动势为4V);
电压表V(量程为3V,内阻约为2);
电流表 (量程为0.5mA,内阻约为1);
电流表(量程为0.6A,内阻约为10);
滑动变阻器R(最大阻值为20);
开关、导线若干。
③根据工程技术人员所设计的电路,电流表应选 ;
④在图中将选用的器材连成符合要求的实验电路(不得改动图中已画出部分连线)。
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(6分)(1)某同学利用图甲所示的实验装置,
探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图所示。打点计时器电的频率为50Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s。(保留三位有效数字)。
③物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s2,若用计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
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某同学用图中所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1:(量程100 mA,内阻约2Ω ); A2:(量程0.6 A,内阻约0.3Ω ); 电压表:V1(量程5 V,内阻约5KΩ ); V2(量程15 V,内阻约15KΩ );滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω)滑动变阻器:R2(阻值范围0~2KΩ)
电源:E1(电动势为1.5 V,内阻为0.2Ω );E2(电动势为4 V,内阻约为0.04Ω ).
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表___,电压表___,滑动变阻器___,电源___.(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_______Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为_______Ω,灯泡实际消耗的电功率为______W.
③根据原理图连接好实物图
④根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________.
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