题目列表(包括答案和解析)
10.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下.
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图甲是对应的s-t图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的v-t图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.
回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是 .
(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做 运动,表中X处的值为 .
(3)图乙中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做 运动,最后“小纸杯”做 运动.
(4)比较图乙中的图线1和5,指出在1.0-1.5 s时间段内,速度随时间变化关系的差异: .
[2005年高考·上海物理卷]
时间/s |
下落距离/m |
0.0 |
0.000 |
0.4 |
0.036 |
0.8 |
0.469 |
1.2 |
0.957 |
1.6 |
1.447 |
2.0 |
X |
答案:(1)作出假设,搜集证据
(2)匀速 1.937
(3)加速度逐渐减小的加速 匀速
(4)图线1反映速度不随时间变化、图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动、图线5反映纸杯依然做加速度减小的加速运动)
9.某同学用如图所示的装置测量重力加速度g,所用交流电的频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点.所有测量数据及其标记符号如图所示.
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A 由g1=,g2=……g5=,取平均值g=8.667 m/s2.
方法B 由g1=,g2=,g3=,取平均值g=8.673 m/s2.
从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结果起作用的,方法A中有 ;方法B中有 .因此,选择方法 (填“A”或“B”)更合理,这样可以减少实验的 (填“系统”或“偶然”)误差.本实验误差的主要来源有 .(试举出两条)[2006年高考·重庆理综卷]
解析:=
=
=
所以s1、s6(即37.5、193.5)起作用.
==
所以s1、s2、s3、s4、s5、s6(即37.5、69.0、100.5、131.5、163.0、193.5)均起作用.
多次测量数据的选取可以减小偶然误差.实验误差的来源来自于阻力(空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等.
答案:s1、s6 s1、s2、s3、s4、s5、s6 B 偶然 阻力(空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等
8.如图所示,光滑轨道MO和ON的底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同.小球自M点由静止自由滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、Ek分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小.下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是[2007年高考·山东理综卷]( )
乙
解析:小球的速率先均匀增大,后均匀减小,选项A正确.
小球位移的大小一直在增大,选项B错误.
小球在M→O、O→N的运动过程中加速度大小恒定,选项C错误.
Ek∝v2,故在M→O、O→N的过程中,Ek为t的二次函数,选项D错误.
答案:A
7.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是[2008年高考·宁夏理综卷]( )
A.t′=t1,d=S B.t′=t1,d=S
C.t′=t1,d=S D.t′=t1,d=S
解析:本题考查追击相遇问题.在t1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t′<t,选项A错误;从图象中甲、乙与坐标轴围成的面积即对应的位移看,甲在t1时间内运动的位移比乙的多S,当t′=0.5t时,甲的面积比乙的面积多出S,即相距d=S,选项D正确.此类问题要抓住图象的交点的物理意义,过了这个时刻,不能相遇则以后不可能相遇,即“过了这个村就没这个店”.
答案:D
6.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示.下列说法正确的是[2006年高考·广东物理卷]( )
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B.20 s时,a、b两物体相距最远
C.60 s时,物体a在物体b的前方
D.40 s时,a、b两物体速度相等,相距200 m
解析:v-t图象中,图象的斜率表示加速度,图线和时间轴所夹的面积表示位移.当两物体的速度相等时,距离最大,据此得出选项C正确.有些考生错误地认为图线相交时相遇,从而得出错误的答案.本题其实属于容易题.
答案:C
5.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%-2%.已知子弹飞行的速度约为500 m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近[2007年高考·北京理综卷]( )
A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s
解析:由摄影机的曝光特点可知,子弹影像前后错开是由于曝光有一段时间的缘故.若取子弹的长度L=2.5 cm,则子弹在曝光时间内对应的飞行时间t==1×10-6 s,该时间即为曝光时间,故选项B正确.
答案:B
4.某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象.某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷]( )
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动
解析:v-t图线的斜率表示物体的加速度,v-t图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移,据此判断选项B、D正确.需要注意的是若为曲线,则曲线切线的斜率表示物体的加速度.
答案:BD
3.质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动,其v-t图象如图所示.由此可求[2008年高考·山东理综卷]( )
A.前25 s内汽车的平均速度
B.前10 s内汽车的加速度
C.前10 s内汽车所受的阻力
D.15-25 s内合外力对汽车所做的功
解析:v-t图象下的面积就是物体的位移,还知道时间,所以能求出平均速度,选项A正确.v-t图象的斜率就是物体的加速度,所以能得到10 s内的加速度,选项B正确.不知道汽车的牵引力,所以得不出汽车所受到的阻力,选项C错误.15-25 s汽车的初速度和末速度都知道,由动能定理可以得出合外力做的功,选项D正确.
答案:ABD
2.某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2,则5 s内物体的[2008年高考·上海物理卷]( )
A.路程为65 m
B.位移大小为25 m,方向向上
C.速度改变量的大小为10 m/s
D.平均速度大小为13 m/s,方向向上
解析:初速度为30 m/s,则只需要3 s即可上升到最高点,位移为:
h1= m=45 m
再自由下落2 s时间,下降高度为:
h2=×10×22 m=20 m
故路程为65 m,选项A正确.
此时离地面的高度为25 m,位移方向竖直向上,故选项B正确.
此时速度v=10×2 m/s=20 m/s
速度改变量为50 m/s,故选项C错误.
平均速度= m/s=5 m/s.
答案:AB
1.2006年我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功,假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为[2006年高考·四川理综卷]( )
A.vt B. C.2vt D.不能确定
解析:从静止开始的匀加速直线运动的平均速度=
故s=·t=.
答案:B
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