题目列表(包括答案和解析)
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在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,为了提高测量的效率,现改用光电门来测量小车经过不同位置时的速度大小(光电门具有计时功能,与计算机相连后通过相关软件处理,可以直接读出物体的瞬时速度值),同学们在实验室组装了一套如图所示的装置。请回答下列有关问题:
(1)完成该实验,没有必要测量的两个物理量是 (选填字母序号)
A.小车(含遮光板)的质量M B.沙和沙桶的总质量m
C.两光电门之间的距离s D.小车经两光电门的时间间隔△t
E.小车先后经两光电门的瞬时速度v1与v2 F.垫片的厚度h
(2)实验时为了保证小车受到的拉力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 。
(3)实验前,某同学用以下方法来平衡摩擦力:不挂小沙桶,让长木板的左端垫上垫片,轻推小车使其沿斜面滑下,并观察两光电门记录的速度是否相等,若相等,则表明已经平衡了摩擦力,你认为该同学的调整方法合理吗?答: 。
(4)本实验最终要验证的数学表达式为 (用第(1)小题中你确定的测量物理量符号表示)。
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(1)(6分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):
①下列说法哪一项是正确的 。(填选项前字母)
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为 m/s(保留三位有效数字)。
(2)(12分)硅光电池在无光照射时不产生电能,可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V1量程选用3V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势约为12V,内阻不计。
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。
②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2。
(i)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1= V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为 mA(保留两位小数)。
(ii)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(图中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线。
(iii)由Ix-Ux图线知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成 (填“线性”或“非线性”)关系。
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