11.如图6甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图.其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m.放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r.力电传感器测定的是向心力.光电传感器测定的是圆柱体的线速度.以下是所得数据和图6乙所示的F-v.F-v2.F-v3三个图象: (1)数据表和图乙的三个图象.是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时.并保持圆柱体质量不变.半径r=0.1m的条件下得到的.研究图象后.可得出向心力F和圆柱体速度v的关系是 . (2)为了研究F与r成反比的关系.实验时除了保持圆柱体质量不变外.还应保持物理量 不变. (3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面 的图线可以推算出.本实验中圆柱体的质量 为 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径为R2,则太阳的质量是地球质量的
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
倍.
(2)将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图(甲)所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴做出函数关系图象,就可以通过此图象得出小简的深度h和当地的重力加速度g.

①现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;  C.天平;D.毫米刻度尺.
本实验所需的测量工具有
BD
BD

②如果实验中所得到的T2-l,关系图象如图(乙)所示,那么真正的图象应该是a,b,c中的
a
a

③由图象可知,小筒的深度h=
0.3
0.3
m;当地g=
9.86
9.86
m/s2
(3)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验?答:
A
A


②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答:
半导体
半导体

U(V) 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I(A) 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
③把元件Z接入如图丙所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电源的电动势为
4.0
4.0
V,内阻为
0.40
0.40
Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)
④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图丁所示,则元件Z的直径是
1.990
1.990
  mm.

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    I(6分)某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,、c三点的位置在运动轨迹上已经标出,则:

  (1)小球平抛运动的初速度     m/s(g=10 m/s2) 

  (2)开始做平抛运动的位置坐标x=      cm,y=     cm.

Ⅱ(6分)将一单摆装置竖直悬于某一

深度为(未知)且开几向F的固定小

筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲

所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度

后由静止释放,没单摆摆动过程中悬线不

会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具

只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距

,并通过改变而测出对应的摆动周

期T,再以为纵轴、为横轴,作出

T2-图像.则可以由此图像得出小筒的深

和当地的重力加速度g。  

  (1)如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示,那么对应的图像应该是、b、c中的   

  (2)由图像可知,小筒的深度=   m(保留两位有效数字);当地重力加速度个g=

   m/s2(保留三位有效数字)。

    Ⅲ(6分)发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“十”号的一端接高电势,带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。

UD/V

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.4

0.9

1.5

2.3

3.2

4.3

5.4

6.8

9.3

12

15

19

24

30

37

  (1)在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。(实验用电压表内阻R v约为10 kΩ,电流表内阻RmA约为100Ω)

  (2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出,I—UD图线。

  (3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该将发光二极管串联一个阻值R=        Ω的电阻后,与电源接成^圳合电路,才能使二极管工作在最佳状态。(保留三位有效数字)

 

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    I(6分)某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,、c三点的位置在运动轨迹上已经标出,则:

   (1)小球平抛运动的初速度      m/s(g=10 m/s2) 

   (2)开始做平抛运动的位置坐标x=      cm,y=      cm.

Ⅱ(6分)将一单摆装置竖直悬于某一

深度为(未知)且开几向F的固定小

筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲

所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度

后由静止释放,没单摆摆动过程中悬线不

会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具

只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距

,并通过改变而测出对应的摆动周

期T,再以为纵轴、为横轴,作出

T2-图像.则可以由此图像得出小筒的深

和当地的重力加速度g。  

   (1)如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示,那么对应的图像应该是、b、c中的   

   (2)由图像可知,小筒的深度=    m(保留两位有效数字);当地重力加速度个g=

    m/s2(保留三位有效数字)。

    Ⅲ(6分)发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“十”号的一端接高电势,带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。

UD/V

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.4

0.9

1.5

2.3

3.2

4.3

5.4

6.8

9.3

12

15

19

24

30

37

   (1)在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。(实验用电压表内阻R v约为10 kΩ,电流表内阻RmA约为100Ω)

   (2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出,I—UD图线。

   (3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该将发光二极管串联一个阻值R=        Ω的电阻后,与电源接成^圳合电路,才能使二极管工作在最佳状态。(保留三位有效数字)

 

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(18分)(1)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示),其值为__________ m/s;小球在b点的速度大小为__________ m/s。(取g=10 m/s2,计算结果全部取2位有效数字),

(2)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

实验序号

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

②通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测Fω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

③在证实了Fω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F r的结论,你认为他们的依据是___________________________________________________________。

④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=2r,其中比例系数k的大小为__________。(计算结果取2位有效数字)

 

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(18分)(1)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示),其值为__________ m/s;小球在b点的速度大小为__________ m/s。(取g=10 m/s2,计算结果全部取2位有效数字),

(2)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

实验序号

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

②通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测Fω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

③在证实了Fω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F r的结论,你认为他们的依据是___________________________________________________________。

④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=2r,其中比例系数k的大小为__________。(计算结果取2位有效数字)

 

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