题目列表(包括答案和解析)
如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,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等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带求得.
(1)图(b)为实验得到的纸带, 图中所示S1、S2、S3、S4、S5、S6已测出,已知交流电的频率为f,则求小车加速度的表达式为 ;
(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 数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图(c)坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线;从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是 ;
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,某同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是 ;
(4)若实验中将小车换成滑块,将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ. 实验中认为细绳对滑块拉力F等于砂和砂桶总重力,则要测出动摩擦因数μ,需要测量的物理量有 ;实验测得的动摩擦因数μ比真实值 (填“偏大”或“偏小”).
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 |
4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
S | 4 |
-S | 1 |
S | 4 |
-S | 1 |
1 |
2 |
| ||||
2T |
) | 2 |
1 |
2 |
| ||
2T |
) | 2 |
1 |
2 |
| ||||
2T |
) | 2 |
1 |
2 |
| ||
2T |
) | 2 |
(1)①某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的重力远小于小车的重力外,在实验中应该采取的必要措施是 。
②打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,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中的相应位置。
表:纸带的测量结果
测量点 | S/cm | v/(m·s-1) |
O | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C | ||
D | 7.15 | 0.54 |
E | 9.41 | 0.60 |
③实验测得小车的质是为0.22Kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J,小车的动能变化为 J,这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。
(2)某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率,已知电阻丝长度为L,电阻约为20Ω,可提供的实验仪器有:
A:电流表G,内阻Rg=120Ω,满偏电流I g=3mA
B:电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A;
C:螺旋测微器
D:变阻箱(0~9999Ω,0.5A)
E:滑动变阻器RW(5Ω,1A)
F:电池组(3V,0.05Ω)
G:一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分,则该次测量测得电阻丝的直径d= mm。
②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V的电压,则电阻箱的阻值应调为R0= Ω。
③设计实验电路图。图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整。
④实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。
⑤测量并计算电阻率。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某确定位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2。
请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ= 。
(1)(8分)①某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的重力远小于小车的重力外,在实验中应该采取的必要措施是 。
②打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,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中的相应位置。
表:纸带的测量结果
测量点 | S/cm | v/(m·s-1) |
O | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C |
|
|
D | 7.15 | 0.54 |
E | 9.41 | 0.60 |
③实验测得小车的质是为0.22Kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J,小车的动能变化为 J,这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。
(2)某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率,已知电阻丝长度为L,电阻约为20Ω,可提供的实验仪器有:
A:电流表G,内阻Rg=120Ω,满偏电流I g=3mA
B:电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A;
C:螺旋测微器
D:变阻箱(0~9999Ω,0.5A)
E:滑动变阻器RW(5Ω,1A)
F:电池组(3V,0.05Ω)
G:一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分,则该次测量测得电阻丝的直径d= mm。
②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V的电压,则电阻箱的阻值应调为R0= Ω。
③设计实验电路图。图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整。
④实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。
⑤测量并计算电阻率。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某确定位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2。
请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ= 。
(1)(8分)①某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的重力远小于小车的重力外,在实验中应该采取的必要措施是 。
②打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,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中的相应位置。
表:纸带的测量结果
测量点 | S/cm | v/(m·s-1) |
O | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C | | |
D | 7.15 | 0.54 |
E | 9.41 | 0.60 |
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A
B
B
C
C
D
D
C
D
C
B
A
B
D
15.甲 ABD
16.等于
17.(1)6.84~6.86 14.04~14.06
(2)如图所示
(3)28.0~29.5
18题.
(3) 以m为研究对象,受力情况如图所示: 设物体在恒力作用下的加速度为a1,
根据牛顿运动定律:
(3分)
(4) 撤去恒力F后受力分析如图所示,设撤去恒力F的瞬间物体的速度为v,根据运动学公式:
设撤去恒力F后,物体做匀减速直线运动的加速度为a2,设滑行的时间为
(3)设物体做匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移分别是s1和s2,根据运动学公式:
19题:
(1)设炸弹落地所用时间为t,根据运动学公式:
(2)飞机投下炸弹时距目标P的水平距离为sP,
m (2分)
(3)设炸弹到达Q点上空所用的时间为,‘炸弹到达Q点上空下降的高度为 ;
设炮弹竖直上抛的高度为h,
所以
m/s (5分)
20题.
(1)以m为研究对象,受力情况如图所示: 设物体在恒力作用下的加速度为a,根据牛顿运动定律:
设小物块到达B点时的速度为vB
m/s (3分)
(2)设小物块到达D点时的速度为vD,又因为小物块恰能到达D点
所以 m/s
设重力和摩擦力所做的功分别为WG和Wf,由动能定理
J
所以在圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J (3分)
(3)设圆轨道光滑时,小物块到达D点时的速度为,由机械能守恒定律:
代入数据: m/s
设小物块在D受到圆轨道的压力为N ,所以:
N (4分)
20题.
(1)以平板车和小金属块为研究对象,由平板车和小金属块组成的系统不受外力,所以动量守恒:
代入数据得: (3分)
(2))以小金属块为研究对象,由动量定理
代入数据得 (3分)
(3)设小金属块与平板车最后的共同速度为v,由动量守恒定律:
代入数据得
如图所示:设平板车长为L,达到共同速度时平板车的位移为s。
以小物块为研究对象,根据动能定理:
①
以平板车为研究对象,根据动能定理:
②
①+②得:
(4分)
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