有4个点.计数点间的距离如图所示.打点计时器所用交流电频率为50Hz.不计纸带与木块间的拉力. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2011?船营区模拟)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2.(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
1
m
,数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度
a/m?s-2
1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量
m/kg
0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1
4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
请在方格坐标纸中画出a-
1
m
图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数
1
m
之间的关系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2

(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.
该图线不通过原点,其主要原因是
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

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某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图1为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量.

(1)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
次   数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小车加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.48 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 0.75 1.00 1.67
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请如图2的方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中空格)
(2)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图 3所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

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(1)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中有如下基本步骤:
A、把打点计时器固定在桌子上          B、安好纸带
C、松开纸带让物体带着纸带运动        D、接通低压交流电源
E、取下纸带                          F、断开开关
这些步骤正确的排列顺序为
ABDCFE
ABDCFE

(2)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字.

  VB VC VD VE VF
数值
(m/s)
0.400
0.400
 
0.479 0.560 0.640
0.721
0.721
 
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
③由所画速度-时间图象求出小车加速度为
0.80
0.80
m/s2

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(2006?淮安二模)(1)有一种在工厂实际使用的游标卡尺如图所示,它是普通游标卡尺的变形.它把普通游标卡尺两个卡脚改成了斜的,两个斜卡脚与主尺都成126°52′12″(图中的∠DAC=∠EBC=126°52′12″,已知tan63°26′06″=2.000),其他部分未作改动,这种卡尺专门用来测量圆柱形或球形工件的外径.两个斜脚之间不放被测工件时,游标尺的“0”刻线恰与主尺的“0”刻线对齐,两个斜脚之间放上被测圆柱形或球形工件,使工件与主尺、两斜脚都相切,即共有三个切点,如图(1)中的D、C、E.如图(1)所示的被测圆形工件的直径为
24.60
24.60
mm




(2)如果用螺旋测微器测一圆形工件的读数如图(2)所示,读数为
4.600
4.600
mm.
(3)某同学用打点计时器测定加速度,在得到的纸带上选取七个计数点(相邻两个计数点之间还有四个点未画出),如图(3)所示,图中s1=4.81cm,s2=5.29cm,s3=5.76cm,s4=6.25cm,s5=6.71cm,s6=7.21cm.已知打点计时器所用交流电频率为50Hz,则加速度的大小为
0.48
0.48
m/s2(结果保留两位有效数字).

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(2009?扬州模拟)某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和
交流
交流
(填“交流”或“直流”)电源;
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是
B
B

A.橡皮筋处于原长状态                    B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处                D.小车未过两个铁钉的连线
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的
GK
GK
部分进行测量;

(4)下面是本实验的数据记录表,
物理量数据次数 橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07
2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36
3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99
4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71
5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn
v
2
n
v
2
n
.请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,验证理论的正确性.

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13.(10分)(1)ADEF.(2)不变;放.(每空2分)

14.(10分)(1)ACE.(2)0.4 ;y轴正方向.(每空2分)

15.(11分)

  (1)右端(1分),vA0.72 m/s(2分),vB0.97 m/s(2分).

  (2)G,B(每空2分)

  (3)(2分)

16.(13分)

电压表读数变化很小(1分),新电池的内阻很小,内电路的电压降很小.(2分)

(1)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流,防止电源短路). (2分)

(2)R1(2分)

(3)如图所示,有一处画错不给分(2分)

(4) (2分)

(5)尽可能多测几组U、I值,分别求出每组  

的E、r值,最后求平均值(或作U-I 图像

利用图线在坐标轴上截距求出E、r).(2分)

 

17.(16分)参考解答:

(1)用M表示地球质量,m表示飞船质量,由万有引力定律和牛顿定律得

             ①(3分)    

地球表面质量为m0的物体,有

                   ② (3分)      

解得飞船在圆轨道上运行时速度

                       ③(2分)

飞船在运行的周期

                    ④(2分)

解得

             ⑤(2分)

(2)第一宇宙速度v1满足

                               ⑥(2分)

因此飞船在圆轨道上运行时速度与第一宇宙速度的比值

                          ⑦(2分)

18.(16分)参考解答:

(1)金属棒下滑产生的感应电动势

                                          ① (3分)  

回路中产生的感应电流

                                     ②(2分)

        棒匀速下滑,安培力等于重力沿斜面的分力

                            ③(3分)

可解得棒匀速下滑的速度

                                 ④(2分)

(2)金属棒刚进入水平导轨时加速度最大,此时感应电动势

                                       ⑤(1分)

安培力大小为

                       ⑥(1分)

    安培力方向与水平方向成θ角斜向右

    此时金属棒做减速运动,加速度大小为am,则

                                      ⑦(2分)

   解得                    ⑧(2分)

19.(17分)参考解答:

(1)设由A点运动到C点经历的时间为t,则有

                      (1分)

以a表示粒子在电场作用下的加速度,有

qE=ma                         (1分)       

                       (1分)           

解得                     (1分)

(2)设粒子从C点进入磁场时的速度为v,v垂直于x 轴的分量

                        (1分)  

             (1分)           

设粒子经过C点时的速度方向与x轴夹角为,则有

               

                      (1分)

(2)粒子从C点进入磁场后在磁场中做半径为R的圆周运动。则有

                  (1分)

代入可解得

                           (1分)

由于,因此粒子从y轴上的D点离开磁场。(1分)

设圆心为P,。用表示与y轴的夹角,由几何关系得

           ⑾(3分,其中图占2分)

解得             ⑿(1分)    

因为,因此粒子在磁场区域中运动了周,经过的时间为

                     ⒀(1分)

解得                         ⒁(2分)

20.(19分)参考解答:

    设ABC三者的质量都为m,从开始到CA的速度达到相等这一过程所需时间为t

C,由牛顿定律和运动学规律有

                                   

                                        

                                     ①(2分)

对A,由牛顿定律和运动学规律有

                        

                                       

                                           ②(2分)

对B,由牛顿定律和运动学规律有

                                      

                                         

                                     ③(2分)

CB恰好发生碰撞,有

                                                   

     由以上各式解得初速度

                                         ④(2分)

     ABC三者的位移和末速度分别为

(向左),(向右),(向左)  ⑤(2分)

        (向左),(向右)               ⑥

CB发生碰撞时两者的速度立刻互换,则碰撞后CB的速度各为

(向右),(向左)

碰撞后BA的速度相等,设BA保持相对静止一起运动,此时对BA整体有

隔离B,则B受到的摩擦力为

   

    可得,说明BA保持相对静止一起运动.          ⑦(2分)

C最后停在车板上时,共同的速度为vt,由动量守恒定律可得

                                        ⑧(1分)

可得vt=0

这一过程,对C,由动能定理有

                                     ⑨(1分)

BA整体,由动能定理有

                                    ⑩(1分)

解得CA的位移分别是

(向右),(向左)                    ⑾(2分)

    这样,C先相对于车板向左移动,然后又相对于车板向右移动

,恰好回到原来的位置.即滑块C最后停在车板右端. ⑿(2分)

 

 


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