题目列表(包括答案和解析)
(10分)某同学用图中所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:
a.安装好实验器材。
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2…、6点所示。
c.测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3、…、S6。
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
e.分别计算出S1、S2、S3、…、S6与对应时间的比值。
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出—t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 和 。(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表
E.天平 F.重锤
②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则S2= cm,S5= cm。
③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出—t图。
④根据—t图线判断,在打0计数点时,
小车的速度v0= m/s;
它在斜面上运动的加速度a= m/s2。
Ⅰ、(4分)如图甲所示,在探究加速度与力、质量的关系的实验中,用装有沙子的小桶通过细线绕过定滑轮拉着小车在长木板上作匀加速直线运动,通过改变沙的质量的办法来改变小车受到的作用力F。用打点计时器打出的纸带测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据,然后根据测得的数据作出如图乙所示的a-F图线,发现图线既不过原点又不是直线,其可能的原因是____________。
A.没有平衡摩擦力,且小车质量较小
B.平衡摩擦力时,长木板的右端垫得过高,且小车的质量较大.
C.平衡摩擦力时,长木板的右端垫得过高,且沙子和小桶的质量较大
D.平衡摩擦力时,长木板的右端垫得过低,且沙子和小桶的质量较大
Ⅱ、(4分)在研究平抛运动的实验中,某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L.小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛初速度的计算式为v0 大小为= ;小球经过c点时的速度VC大小为______ _____(均用L、g表示).
Ⅲ、(10分)某电流表mA的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,有下列器材:
A.待测电流表mA
B.6V直流电源E
C.“0~10Ω,1A”标准变阻器R1
D.“0~100Ω,50mA”滑动变阻器R2
E.“0.6A,0.5Ω”标准电流表A1
F.“3A,0.01Ω” 标准电流表A2
G.5Ω定值电阻R3
H.20Ω定值电阻R4
I.开关及导线若干
(1)应选用的器材有 (只需填写所选器材序号)
(2)在右侧虚线框内画出实验电路图.
(3)待测电流表的电流刻度值的表达式I= . 式中各物理量所表示的意义分别为 .
(10分)某实验小组采用图所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”,图中小车可放置砝码.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车上放入砝码,将纸带穿过打点计时器,并连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;
②让小车停在打点计时器附近,__________,__________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,____________,取下纸带;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)下图是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表格中的相应位置.
表1纸带的测量结果
(3)在坐标纸上画出小车的速度-时间图象(以0点为计时起点,竖直坐标以0.30 m/s开始).
(4)根据速度-时间图象判断小车做的是__________直线运动.
(5)小车的加速度大小为___ ___ m·s-2.(小数点后保留两位)
(10分)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字):
时刻 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
速度(m/s) |
5.59 |
5.08 |
4.58 |
|
①由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= m/s.
②从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp= J,动能减少量ΔEk= J.
③在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp ΔEk(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是
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