(10分)某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v t图像
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g.则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为 .(用v0、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
t ( s ) | 0.069[ | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0. 226 | 0.255 |
v ( m/s ) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.35 |
请在坐标纸上画出v t图像.
(3)根据v t图像,可以求得当地重力加速度g= m/s2,试管夹到光电门1的距离约为 cm.(以上结果均保留两位有效数字)
(8分)在测量某电源电动势和内电阻的实验中:
(1)图1是实验中得到的U I图像,由此可得该电源电动势和内电阻的测量值分别是 V和 Ω;(以上结果均保留两位有效数字)
(2)某同学在完成上述实验之后,又进行了下述探究实验.他将相同器材分别按图2和图3所示电路进行连接,在每次保持电压表(可视为理想电表)示数相同的情形下,读出电流表的示数分别为I1和I2.调节滑动变阻器R,测得多组数据,得到I1与I2的关系为:I1=k I2(k为已知).则电流表与电源的内阻之比为 .
沿电场中某条直线电场线方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示,坐标点0、x1、x2和x3分别与x轴上O、A.B.C四点相对应,相邻两点间距相等.一个带正电的粒子从O点附近由静止释放,运动到A点处的动能为Ek,仅考虑电场力作用.则( )
A.从O点到C点,电势先升高后降低
B.粒子先做匀加速运动,后做变加速运动
C.粒子在AB段电势能变化量大于BC段的
D.粒子运动到C点时动能小于3Ek
如图所示,从同一竖直线上不同高度A.B两点处,分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球,P为它们运动轨迹的交点.则下列说法正确的有( )
A.两球在P点一定具有相同的速率
B.若同时抛出,两球不可能在P点相碰
C.若同时抛出,落地前两球竖直方向的距离逐渐变大
D.若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大
图中理想变压器的原、副线圈匝数之比为2∶1,电阻R1= R2=10Ω,电表、均为理想交流电表.若R1两端电压(V),则下列说法正确的有( )
A.电压表示数为14.14V
B.电流表的示数为0.5 A
C.R1消耗的功率为20W
D.原线圈输入交流电频率为50Hz
如图所示,轻质弹簧上端固定,下端系一物体.物体在A处时,弹簧处于原长状态.现用手托住物体使它从A处缓慢下降,到达B处时,手和物体自然分开.此过程中,物体克服手的支持力所做的功为W.不考虑空气阻力.关于此过程,下列说法正确的有( )
A.物体重力势能减小量一定大于W
B.弹簧弹性势能增加量一定小于W
C.物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W
D.若将物体从A处由静止释放,则物体到达B处时的动能为W