7、某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,光控实验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器,速度显示器能显示出小球通过光控门的速度.现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究.另配有器材:多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等.
实验步骤如下:
(1)如图甲所示,将光控板竖直固定,连好电路;
(2)在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B,并测出两者距离h1;
(3)接通光控电源,使小球从A处由静止释放,读出小球通过B时的速度值vB1;
(4)其它条件不变,调节光控门B的位置,测出h2、h3…,读出对应的vB2、vB3….
(5)将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组探究,得出结论.
甲 乙
在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出vB2-h图象,如图丙、丁所示:
丙 丁
请根据图象回答下列问题:
(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出vB2-h图象? ▲
▲ .
(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,你能否得出重力加速度g,如果能,请简述方法. ▲
▲ .
(1)先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB、h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2、h之间的线性关系.
(2)能,根据图丙图象的斜率可以求出g=k/2.
6、人类在探索自然规律的过程中总结了许多科学方法,如控制变量法、比值定义法、极限法等.在下列研究中,可以用极限法的是AD
A.研究瞬时速度
B.研究胡克定律
C.探究加速度与力、质量的关系
D.利用速度-时间图象研究匀变速直线运动的位移
5、(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
1把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
2改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
3用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
4接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
5测出s、s1、s2(如图乙所示),查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_______;
本实验还需直接测量的物理量是:______________________.(并用相应的符号表示)
探究结果的表达式是__________________________________.(用相应的符号表示)
(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.
表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).
|
根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:______________________________.
(1)纸带上点迹间距相等 (2分)
小车的质量M、砂桶的质量m (2分)
(2分)
(2)图象见右图 (3分)
作为外力的砂桶质量太大 (2分)
4、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,有交流电(频率为50Hz)和直流电两种输出,重锤从高处由静止开始落下,重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)一同学按如下步骤进行实验:
A.用天平测量出重锤的质量;
B.按图示的装置安装器件;
C.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
D.接通电源后释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;
E.换用另外纸带,重复步骤D;
F.选取合适的纸带;
G.测量所选纸带上某些点之间的距离;
H.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能,比较二者是否相等。
指出其中没有必要进行的步骤是 ▲ ;操作不恰当的步骤是 ▲ 。
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度数值。这位同学打出的纸带如图所示,A点为打下的第一个点,0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点,现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03 cm、4.42 cm、4.80 cm、5.18 cm、5.57 cm、5.95 cm,请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为 ▲ m/s2。(保留三位有效数字)
(3)某同学根据第(2)问求的的加速度数值计算重力势能的变化量ΔEP,进而验证机械能守恒定律定律,试分析其合理性。 ▲ 。
(1) A 2 分 C 2 分
(2) 9.58 3 分
(3) 不合理 计算ΔEP取当地的重力加速度 3 分
0.(1)0.364(3分);(2)364(3分);(3)物体所受合外力为零时,加速度也为零(4分)。
3、(10分)验证牛顿第一定律
滑块在水平的气垫导轨上运动,如果加速度为零,即可得出滑块做匀速直线运动的结论,从而验证牛顿第一定律。但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动,而是减速运动。这是因为滑块在导轨上运动时,尽管有气垫的漂浮作用,但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的。
当导轨的一端垫高而斜置时,滑块的下滑力明显大于上述两种阻力,因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论。
实验装置如图所示。如果滑块上的挡光片宽度为d,通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为和,那么滑块通过两个光电门时的速度分别为,测量出两个光电门之间的距离s,即可求出滑块的加速度,从图中可看出,滑块的加速度 ,所以当L不变时,a正比于h。改变h,测得一系列不同的a,然后作出a-h图线。如果a-h直线外推过原点,就是说当h=0时,a=0,即验证了牛顿第一定律。
实验中应注意,h不能调得太小。因为h太小时,前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来。
(实验结果和讨论)某次实验中。每个h高度做三次实验,毫秒计测量数据如下(单位为10-4s):
序号 |
垫高h(cm) |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
|||
t1 |
t2 |
t1 |
t2 |
t1 |
t2 |
||
1 |
6.00 |
279 |
113 |
241 |
110 |
253 |
111 |
2 |
5.50 |
259 |
116 |
262 |
116 |
244 |
114 |
3 |
5.00 |
260 |
120 |
257 |
119 |
262 |
121 |
4 |
4.50 |
311 |
130 |
291 |
128 |
272 |
125 |
5 |
4.00 |
294 |
136 |
330 |
137 |
286 |
134 |
6 |
3.50 |
316 |
144 |
345 |
147 |
355 |
148 |
7 |
3.00 |
358 |
157 |
347 |
156 |
372 |
159 |
计算出来的加速度(单位m/s2)如下表:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
a1 |
0. 436 |
0.396 |
(1) |
0.326 |
0.283 |
0.255 |
0.218 |
a2 |
0.437 |
0.398 |
0.370 |
0.328 |
0.294 |
0.253 |
0.219 |
a3 |
0.437 |
0.401 |
0.358 |
0.337 |
0.290 |
0.251 |
0.217 |
a |
0.437 |
0.398 |
(2) |
0.330 |
0.289 |
0.253 |
0.218 |
填写表格中的数据:
⑴_____________
⑵_____________
用直角坐标纸作出a-h图线,将直线外推到h=0处,可粗略看到直线是过原点的。
(3)结论: 。
2、(10分)李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图(a)所示,
(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
(2)有关此实验,下列叙述正确的是 ▲ .
(A)两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
(B)橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力
(C)两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同
(D)若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可
(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F’是用一只弹簧秤拉时的图示)
答: ▲ .
(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)
答: ▲
▲
▲ .
(1)(2分)
(2)A C (2分)(3)张华作的符合实验事实(2分)
(4)1、F1的方向比真实方向偏左.2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3、作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行.(4分,每写出一个得2分)
1、 ⑴一游标卡尺的主尺最小分度为,现用它测量一工件的长度,其读数如图,则读数为_____________。
⑵如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装了一个改装了的电火花计时器。
下面是该实验的实验步骤;
I、使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;
Ⅱ、启动电动机,使圆形卡纸转动起来;
Ⅲ、接通电火花计时器的电源,使它工作起来;
Ⅳ、关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度的表达式,代入数据,得出的测量值。
①要得到角速度oJ的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是________;
、秒表; 、游标卡尺; 、圆规; 、量角器;
②写出的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义:_____________;
③为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。这对测量结果有影响吗?_______(填“有影响”或“没有影响”)理由是_______________________________________。
21.研究表明,地球磁场对鸽子辨别方向起到重要作用,鸽子体内的电阻大约为1000Ω,当它在地球磁场中展翅飞行时,会切割磁感线,因而在两翅之间产生感生电动势.这样,鸽子体内灵敏的感受器官即可根据感生电动势的大小来判别其飞行方向.若地磁场大小为5×10-5T,当鸽子以20m/s飞翔时,两翅间的感生电动势约为 A.50mV B.5mV C.0.5mV D.0.05mV
20.如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电
场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒
由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动,下列
说法正确的是
A.微粒一定带负电 B.微粒动能一定减小
C.微粒的电势能一定增加 D.微粒的机械能一定增加
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