题目列表(包括答案和解析)
(Ⅰ)某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
a.该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差ΔV2(ΔV2=V2-V02),填入下表:
若测出小车质量为0.2 kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N
b.若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是________,如何消除这一误差________.
(Ⅱ).要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3 V,内阻约3 K)
B.电流表A(量程3 A,内阻0.01 Ω)
C.定值电阻R(阻值2 kΩ,额定电流50 mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3 V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关S1、S2,导线若干
(1)有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
①用多用电表正确测量了一个约10 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是3 kΩ左右的待测电压电阻.请选择以下必须的步骤,按操作顺序写出:________.
A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指零
B.将红表笔和黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度
F.用表笔接触约3 kΩ左右的电阻并测量
②若测量结果如图甲所示,则该电阻的测量值为________kΩ
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(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图乙、图丙的实验电路,你认为其中较合理的电路图是________,其理由是________.
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(3)在图丁中,根据你选择的电路把实物连接好.
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(4)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:________.
用上述所测量物理量的符号表示电压表的内阻RV=________
某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码;实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50 Hz。
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)如图乙是某次实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、……,可获得各计数点刻度值s,求出对应时刻小车的瞬时速度V,则D点对应的刻度值为sD= cm,D点对应的速度大小为vD= m/s。
(3)下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和,
是纸带上某两点的速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E;F是钩码所受重力的大小,W是在以上两点间F所作的功。
| 次 数 | M/kg |
| ΔE/J | F/N | W/J |
| 1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.490 | 0.210 |
| 2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.980 | 0.430 |
| 3 | 0.500 | 2.40 | 0.600 | 1.470 | 0.630 |
| 4 | 1.000 | 2.40 | 1.200 | 2.450 | 1.240 |
| 5 | 1.000 | 2.84 | 1.420 | 2.940 | 1.470 |
由上表数据可以看出,W总是大于△E,其主要原因是;钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差,还有 。
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有一根细长而均匀的金属材料样品,横截面为边长等于a的正方形,如图所示。此金属材料重约1〜2N,长约为30cm,电阻约为10
。巳知这种金属的电阻率为
因管线内部空间截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,要求实验误差较小,并能测量多组数据。现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,1. 0Ω) D.电流表(3A,0. 1Ω)
E.电压表(3V,6kΩ) F.滑动变阻器(2kΩ,0. 5A)
G.滑动变阻器(10Ω,2A) H.蓄电池(6V,0. 05Ω)
I.开关一个,带夹子的导线若干
(1) 除待测金属材料外,应选用的实验器材有________。(只填代号字母)。
(2) 请在方框中画出你的设计方案的实验电路图。
(3) 实验中要测量的物理量及其符号是________。
(4) 计算金属管线内部空间截面积S0的表达式S0=________。
(用巳知量和所测物理量的符号表示)
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某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图11所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:
(1)用天平测出小球的质量m,按如图11所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量.
(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出).
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.
(4)以电压U为纵坐标,以________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.
(5)小球的带电量q=________.(用m、d、k等物理量表示)
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图11
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