(1)一轻弹簧原长为10cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5N的钩码,静止时它的长度为12cm,弹簧的劲度系数为______N/m;现有一个带有半径为14cm的14光滑圆弧的物块静止放在

◎ 题目

(1)一轻弹簧原长为10cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5N的钩码,静止时它的长度为12cm,弹簧的劲度系数为______N/m;现有一个带有半径为14cm的
1
4
光滑圆弧的物块静止放在水平面上,半径OA水平,OB竖直,如图1所示;将上述轻弹簧的一端拴在A点,另一端拴着一个小球,发现小球静止在圆弧上的P点,且∠BOP=30°,则小球重为______N.
(2)用游标卡尺测量某圆柱形金属工件的直径,其示数如图2所示,该工件的直径为______mm.

魔方格

(3)用如图3所示的装置做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.小灯泡的规格为(4.5V0.3A);电流表有0.6A和3A两个量程;电压表有3V和15V两个量程.
将以下实验步骤补充完整:
A.按如图3所示方式连接好电路,其中电流表选用0.6A的量程;电压表选用3V的量程;
B.将滑动变阻器的滑片移动到最______端;
C.闭合电键,移动滑动变阻器滑片的位置,在0~3.0V内测出6组不同的电压U和对应的电流I的值,并将测量数据填入表格;
D.打开电键,______;
E.闭合电键,移动滑动变阻器滑片的位置,在3.0~4.5V之间测出6组不同的电压U和对应的电流I的值,并将测量数据填入表格;断开电键;
F.在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立坐标系;
G.在坐标系内描出各组数据所对应的点,用平滑曲线拟合这些点;
H.拆除电路,整理仪器.
(4)某学习小组采用如图5所示的装置做“验证动能定理”实验,小车运动中所受阻力f已提前测得.
①某次实验中,在小桶中加入适当砝码使小车做加速运动,打点计时器打出的纸带如图5所示,通过正确的方法得出了打1、2两点时小车的速度大小分别为v1、v2,两点间的距离为L,设小车的质量为M,小桶和砝码的总质量为m,某同学按如下思路验证动能定理:以小车为研究对象,合外力的功为W=mgL-fL,动能增量为Ek=
1
2
M(
v22
-
v21
)
,经多次实验后,他发现W总是大于△Ek,你认为产生这种误差的原因是______;
②为了减小或消除以上误差,同学们提出了以下四种改进方案,你认为有效的是______(填选项字母).
A.使小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M
B.换用水平气垫导轨结合光电计时器做实验,验证mgL是否等于
1
2
M(
v22
-
v21
)

C.设法得出轻细绳的拉力T,验证TL-fL是否等于
1
2
M(
v22
-
v21
)

D.研究小车、小桶及砝码组成的系统,验证mgL-fL是否等于
1
2
(M+m)(
v22
-
v21
)

◎ 答案

(1)根据胡克定律得,k=
F
x
=
0.5
0.02
N/m=25N/m

根据胡克定律得,弹簧的弹力F′=kx′=25×0.04N=1N,根据共点力平衡得,
魔方格
G=2F′cos30°=

3
N.
(2)游标卡尺的读数为19mm+0.02×31mm=19.62mm.
(3)闭合电键前,将滑动变阻器滑片移到到最右端,使得测量电路部分短路,保护测量电路部分.
由于灯泡的额定电压为4.5V,在测量灯泡电压在3V到4.5V之间时,需将电压表量程更换为15V.
(4)①因为小桶和砝码做加速下降,重力大于拉力,W=mgL-fL偏大.
②A、使小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M,则小桶和砝码的总重力近似与拉力大小相等.故A正确.
B、换用水平气垫导轨,重力还是大于拉力.故B错误.
C、设法得出轻细绳的拉力T,验证TL-fL是否等于
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