数理问题 例8:如图10.光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A.B.相距.长的柔软细线一端拴在A上.另一端拴住一个质量为500g的小球.小球的初始位置在AB连线上A的一侧.把细线拉直.给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度.使它做圆周运动.由于钉子B的存在.使细线逐步缠在A.B上.若细线能承受的最大拉力.则从开始运动到细线断裂的时间为多少? 图10 解析:小球转动时.由于细线逐步绕在A.B两钉上.小球的转动半径逐渐变小.但小球转动的线速度大小不变. 小球交替地绕A.B做匀速圆周运动.线速度不变.随着转动半径的减小.线中拉力不断增大.每转半圈的时间t不断减小. 在第一个半圆内. 在第二个半圆内. 在第三个半圆内. 在第n个半圆内. 令.得.即在第8个半圆内线还未断.n取8.经历的时间为 [模拟试题] 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(17分)

(1)(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=           mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为        ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为        (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                         (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                  (用字母表示)。

(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                          

②电流表应选择        ,滑动变阻器应选择        ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

 

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(17分)

(1)(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=            mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为         ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为         (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                          (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                   (用字母表示)。

(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                           

②电流表应选择         ,滑动变阻器应选择         ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

 

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(1)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=            mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为         ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为         (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                          (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                   (用字母表示)。

(2)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                           

②电流表应选择         ,滑动变阻器应选择         ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

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弹性势能是发生形变的物体所具有的能量.弹性势能跟形变的大小有关,例如弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度(即形变量)有关,形变量越大,恢复原状时对外做的功越多,弹簧的弹性势能就越大.弹性势能跟形变量之间应该是怎样的定量关系呢?甲和乙两位同学为了解决这个问题,在实验室进行了探究弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系的实验.以下是两位同学经历的一些实验探究过程,请你根据题目要求回答问题.
(1)甲同学在实验前提出了如下猜想:动能是物体运动具有的能量,动能的大小与运动速度有关,且跟运动速度的平方成正比,弹性势能是物体发生形变具有的能量,弹性势能的大小与形变有关,由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系.乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想,他所用到的物理知识是:①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx,②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加.请你完成甲同学的证明过程.
(2)两位同学为了用实验来证实他们的猜想,设计了如图所示的实验装置.在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.为了完成实验,还需下列哪些器材?
A.秒表    B.刻度尺   C.白纸
D.复写纸  E.小球  F.游标卡尺
答:______.
(3)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表:
实验次序 1 2 3 4
x/cm 2.00 3.00 4.00 5.00
s/cm 10.20 15.14 20.10 25.30
从上面的实验数据,你能得出什么结论?再结合你学过的物理知识,能否推断出弹簧压缩时具有的弹性势能EP与压缩量x的平方成正比的关系?(要求写出分析过程).
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(2007?深圳二模)弹性势能是发生形变的物体所具有的能量.弹性势能跟形变的大小有关,例如弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度(即形变量)有关,形变量越大,恢复原状时对外做的功越多,弹簧的弹性势能就越大.弹性势能跟形变量之间应该是怎样的定量关系呢?甲和乙两位同学为了解决这个问题,在实验室进行了探究弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系的实验.以下是两位同学经历的一些实验探究过程,请你根据题目要求回答问题.
(1)甲同学在实验前提出了如下猜想:动能是物体运动具有的能量,动能的大小与运动速度有关,且跟运动速度的平方成正比,弹性势能是物体发生形变具有的能量,弹性势能的大小与形变有关,由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系.乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想,他所用到的物理知识是:①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx,②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加.请你完成甲同学的证明过程.
(2)两位同学为了用实验来证实他们的猜想,设计了如图所示的实验装置.在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.为了完成实验,还需下列哪些器材?
A.秒表    B.刻度尺   C.白纸
D.复写纸  E.小球  F.游标卡尺
答:
BCD
BCD

(3)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表:
实验次序 1 2 3 4
x/cm 2.00 3.00 4.00 5.00
s/cm 10.20 15.14 20.10 25.30
从上面的实验数据,你能得出什么结论?再结合你学过的物理知识,能否推断出弹簧压缩时具有的弹性势能EP与压缩量x的平方成正比的关系?(要求写出分析过程).

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