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4.某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”.他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=mm.
(2)下列实验要求中不必要的一项是(请填写选项前对应的字母).
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是(请填写选项前对应的字母).
A.作出“t-F图象”
B.作出“t2-F图象”
C.作出“t2-$\frac{1}{F}$图象”
D.作出“$\frac{1}{t}-{F^2}$图象”

分析 (1)游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数,不需要估读;
(2)从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤;
(3)根据运动学公式计算加速度,根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式,从而确定处理数据时应作什么图象.

解答 解:(1)由图知第5条刻度线与主尺对齐,d=2mm+6×0.05mm=2.30mm;
(2)A、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A不必要;
B、应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B是必要的;
C、应将气垫导轨调节水平,保持拉线方向与木板平面平行,这样拉力才等于合力,故CD是必要的;
本题选不必要的,故选:A.
(3)根据牛顿第二定律得a=$\frac{F}{M}$,
那么$(\frac{d}{t})^{2}=2(\frac{F}{M})L$
解得:t2=$\frac{M{d}^{2}}{2LF}$
所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$图象或作出t2-$\frac{1}{F}$图象,故C正确.
故选:C
故答案为:(1)2.30;(2)A;(3)C

点评 本题要知道滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.要求能够根据实验原理分析操作的合理性.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.某实验小组用如图甲所示的装置做了“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.根据实验测得数据的对应点在图乙中标出.

(1)根据描出的计数点,请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线.
(2)根据图线求此弹簧的劲度系数k=12.5N/m.(g取9.8m/m2,计算结果保留三位有效数字)
(3)写出弹簧弹力F和弹簧长度l之间关系的函数表达式:F=12.5×(l-0.15)N.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.“影”是生活中常见的光现象,下列哪个情景中的“影”是由于光的反射产生的(  )
A.
         手影
B.
        毕业合影
C.
            幻灯投影
D.
           杯弓蛇影

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

12.灯L1标有“20V,80W”的字样,灯L2标有“?,30W”,其额定电压模糊不清,它们并联接入电路中,已知总电流为5A,灯L2恰好正常发光,求灯L1的实际功率.

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19.图中,一带正电小球,电量为q,将它放在距离一块原来不带电的接地的大金属板左侧,距离r处.a、b是同一条电场线的两个点,c、d是导体板内的两个点,对图示电场的判断正确的是(  )
A.Ea=Eb
B.φabc
C.Ed=Ec,φdc
D.把电子沿着abc移动,电子的电势能增加

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.如图甲所示,将一个平面镜斜放在水槽中,太阳光照射在平面镜上,光线与镜面夹角为55°,则反射角应为35°.向水槽中加水,使平面镜的下部浸入水中,让太阳光照射在水下的平面镜上,调节水面高度和镜面角度,可以观察到白纸上出现一道“彩虹”,如图乙所示,这是光的折散现象,说明白光是由各种色光混合而成的.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

16.在某次实验大赛中,需要设计一电路来测量“金属丝的电阻率”,提供的器材如下表所示:
序号器材说明
金属丝(L)长度为L0,直径为D,阻值约10Ω
电流表(A1量程10mA,内阻r1=30Ω
电流表(A2量程500μA  内阻r2=800Ω
电压表V量程为10V,内阻为10kΩ
电阻(R1阻值为100Ω,起保护作用
滑动变阻器(R2总阻值约10Ω
电源(E)电动势1.5V,内阻很小
开关(S)
导线若干
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为1.773mm;

(2)若实验要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据,实验应选择的器材为①②③⑤⑥⑦⑧⑨(填写序号),请在图2方框中画出你所设计的实验电路图.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

13.一次低空跳伞训练中,当直升飞机悬停在离地面224m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展开后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s,(取g=10m/s2)求:
(1)伞兵刚展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?
(2)伞兵在空中的最短时间为多少?

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14.一个物体做匀变速直线运动,先后通过A、B两点.前一半时间内的平均速度为3v,后一半时间内的平均速度为7v,求:
(1)经过该段时间的中点时的速度;
(2)经过A点和B点时的速度(均为v为单立).

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