(9分)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的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
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)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为,则计算重锤下落的加速度的表达式= 。(用、、、及表示)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是 。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小=_________________。
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号顺序写在空白处.
A在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压 (填交流或直流)电源的两个接线柱上。
B把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过 ,并压在 下面。
C用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离 。
D切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间 。
E打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。
F利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是
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为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:
A.被测干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω)
B.灵敏电流表G(满偏电流3.0mA,内阻10Ω)
C.电流表A(量程0~0.60A,内阻0.10Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E. 滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值电阻R3=990Ω
G.电键和导线若干
(1)(3分)为了能较为准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是____。(填写器材前的字母序号)
(2)(5分)请在下图矩形框中画出实验电路图。
(3)(6分)图为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线(I1为灵敏电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E =__V,内电阻r =__Ω。
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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,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d。开始时将木板置于MN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PQ处的 时间t。
①木板的加速度可以用d、t表示为a=_______;
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_________;
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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将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)且开口向下的固定小筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴,作出T2-l图像,则可以由此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。
(1)如果实验中所得到的T2-l图像如图乙所示,那么对应的图像应该是a、b、c中的_____________。
(2)由图像可知,小筒的深度h=________m;当地重力加速度g=_________m/s2。
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(10分)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
(1)电火花计时器的工作电压为___________;频率为____________。
(2)打出的纸带如图所示,实验时纸带的__________(填“甲”或“乙”)端应和生物相连接。
(3)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_____。
(4)当地的重力加速度数值为9.8,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因_________________。
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研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角可调。已知电火花式打点计时器所用交流电的周期为T。纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.调整倾角,使小车能够匀速下滑 |
B.关闭电源,取出纸带。 |
C.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。 |
D.把打点计时器固定在平板上,将纸带穿过限位孔。 |
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某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.0s滴一滴,该同学骑摩托车,先使之加速到某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行,如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧是起点)。设该同学质量为50kg,摩托车的质量为75 kg,根据该同学的实验结果可估算()(下图长度单位:m)
(1)骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________;
(2)骑摩托车加速时的加速度大小为________;
(3)骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。
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(8分)为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的仪器如下:
电流表A1(0~3A,约0.1Ω); 滑动变阻器R1(1000Ω);
电流表A2(0~100mA,约3Ω); 滑动变阻器R2(10Ω);
定值电阻R0=20Ω;电源E(3V,约1Ω); 电压表及开关、导线若干。
⑴请按图甲将图乙实物图连接完整;
⑵应选择的电流表是 ,滑动变阻器是 ;
⑶测量过程中应保证电动机 (选填“转动”或“不转动”);
⑷该实验小组已将实验测得的数据在图丙中标出,请你由标出的点作出图线,并根据图线求得玩具电动机M中线圈电阻R= Ω。(结果保留两位有效数字)
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