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。打点计时器的工作频率为50Hz。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.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是:_________________________(用字母填写)
(2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________s
(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________
(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=_________
(16分)如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响,g取10m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F=55N。求:
(1)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功;
(2)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,重力对小球B做的功;
(3)把小球B从地面拉到P点正下方C点时,A小球速度的大小;
(4)把小球B从地面拉到P点正下方C点时,小球B速度的大小;
(5)小球B被拉到离地多高时与小球A速度大小相等。
(12分)长为L的平行金属板,板门形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子(不计重力),以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°,如图所示.
求:(1)粒子离开电场时速度的大小V.
(2)匀强电场的场强.
(3)两板间的距离d.
(12分)在2006年的多哈亚运会的跳水比赛中,有一个单项是“3米跳板”,比赛的过程可简化如下 :运动员走上跳板,跳板被压缩到最低点,然后跳板又将运动员弹到最高点,运动员做自由落体运动,竖直落入水中。将运动员视为质点,运动员的质量m=60kg,g=10m/s2。最高点A、水平点B、最低点C和水面之间的竖直距离如图所示。求
(1)、跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能?
(2)、运动员入水前的速度大小?
(13分)(1)一阻值约为30kΩ的电阻R,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有:
A、电源(E=16V,r=2Ω) B、电源(E=3V,r=0.5Ω)
C、电压表(量程0~15V,内阻50kΩ) D、电压表(量程0~3V,内阻10kΩ)
E、电流表(量程0~500μA,内阻500Ω) F、电流表(量程0~1mA,内阻250Ω)
G、滑动变阻器(阻值0~200Ω) H、开关一只,导线若干
(a)上面器材中适合本实验要求的是 (只填器材的符号)
(b)画出实验电路图
(2)有一小灯泡,标有"10V,2W"的字样,现用如图甲所示的电路,测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系.实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压.现备有下列器材:
A.直流电源,电动势12V,内电阻不计
B.直流电流表,量程0.6A,内阻约为0.1W
C.直流电流表,量程300mA,内阻约为5W
D.直流电压表,量程15V,内阻约为15kW
E.滑动变阻器,最大电阻5W,额定电流2A
F.滑动变阻器,最大电阻1kW,额定电流0.5A
G.开关,导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度,实验中所选电流表为______,所选滑动变阻器为______(只填所列选项前的字母)
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于______点(填"a"或"b")
(c)根据完善后的电路图,将图乙中所给实物连成实验电路.
Ⅰ(7分)用游标卡尺测得某样品的长度如左图所示,其示数L=________mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如右图所示,其示数D=____________mm.
Ⅱ某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。
①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2。(结果均保留二位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示)。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。
③在“探究加速度a与合力F的关系”时,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因。答: 。