(10分)圖甲是利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖．小車拖著紙帶在斜面上下滑時，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運動時打出的點，設(shè)小車在斜面上運動時所受阻力恒定。

⑴已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，由紙帶分析可知小車下滑的加速度a＝      m/s2，打E點時小車速度vE＝      m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

⑵為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，可運用牛頓運動定律或動能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點時速度vE、小車質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺、三角板還需要測量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式。

方案一：需要測量的物理量                ，阻力的表達(dá)式(用字母表示)                      ；

方案二：需要測量的物理量                ，阻力的表達(dá)式(用字母表示)                      。

 

【答案】

⑴4.1m/s2，2.5m/s；⑵方案一：斜面的長度L和高度H，f＝mg－ma；方案二：紙帶OE段的長度s，斜面的長度L和高度H，f＝mg－。

【解析】

試題分析：⑴根據(jù)勻變速直線運動相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等可知，小車下滑的加速度a＝×10－2m/s2＝4.1m/s2，根據(jù)勻變速直線運動的中間時刻點的速度等于平均速度及平均速度定義式可知，打E點時小車速度vE＝×10－2m/s＝2.5m/s

若運用牛頓運動定律求解，則需要知道斜面的傾角，由于器材中沒有量角器，因此需要測量斜面的長度L和高度H，根據(jù)牛頓第二定律有：mg－f＝ma，解得：f＝mg－ma，若運用動能定理求解，則需要知道紙帶OE段的長度，及OE段對應(yīng)的小車下降的高度，因此需要測量紙帶OE段的長度s，斜面的長度L和高度H，根據(jù)動能定理有：mgs－fs＝－0，解得：f＝mg－

考點：本題以測量小車沿斜面下滑時所受阻力為素材，主要考查了牛頓運動定律、動能定理的應(yīng)用和紙帶處理，實驗探究的能力問題，屬于中檔題。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

⑴（6分）實驗小組利用光電計時器驗證物塊沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒，裝置如圖甲．讓小物塊從斜面頂端滑下，若測得小物塊通過A、B光電門時的速度為v1和v2，AB之間的距離為L，斜面的傾角為α，重力加速度為g.

①圖乙表示用螺旋測微器測量物塊上遮光板的寬度l，由此讀出l=________mm.

②若實驗數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式              則驗證了物塊沿斜面下滑過程機(jī)械能守恒.

③本實驗的誤差主要來源于斜面對物塊的             而造成物塊機(jī)械能的損失.

⑵(12分) 如圖甲是某電器元件的伏安特性曲線，有實驗小組想用伏安法驗證該伏安特性曲線，已有符合實驗要求的電壓表V（內(nèi)阻約為10kΩ）；滑動變阻器R；直流電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S和導(dǎo)線若干，另有電流表A1（量程0~50mA，內(nèi)阻約為50Ω）、電流表A2（量程0~300mA，內(nèi)阻約為10Ω）可供選擇.

①從圖像可判斷該元件的電阻隨溫度的增大而       .

②電流表應(yīng)選用     （填A(yù)1或 A2）.

③圖乙實物圖中，已正確連接部分電路，請完成余下電路的連接.

④請完成主要實驗的步驟：

A、連接好實驗電路，把變阻器的滑動片調(diào)到           （A或B端）；

B、閉合開關(guān)，               ，使通過元件的電流從小到大變化，讀出數(shù)據(jù)．

 

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科目：高中物理 來源：2011屆廣東省汕頭市高三第一次模擬考試（理綜）物理部分 題型：實驗題

⑴（6分）實驗小組利用光電計時器驗證物塊沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒，裝置如圖甲．讓小物塊從斜面頂端滑下，若測得小物塊通過A、B光電門時的速度為v1和v2，AB之間的距離為L，斜面的傾角為α，重力加速度為g.

①圖乙表示用螺旋測微器測量物塊上遮光板的寬度l，由此讀出l=________mm.

②若實驗數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式              則驗證了物塊沿斜面下滑過程機(jī)械能守恒.
③本實驗的誤差主要來源于斜面對物塊的             而造成物塊機(jī)械能的損失.
⑵(12分) 如圖甲是某電器元件的伏安特性曲線，有實驗小組想用伏安法驗證該伏安特性曲線，已有符合實驗要求的電壓表V（內(nèi)阻約為10kΩ）；滑動變阻器R；直流電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S和導(dǎo)線若干，另有電流表A1（量程0~50mA，內(nèi)阻約為50Ω）、電流表A2（量程0~300mA，內(nèi)阻約為10Ω）可供選擇.

①從圖像可判斷該元件的電阻隨溫度的增大而      .
②電流表應(yīng)選用     （填A(yù)1或 A2）.
③圖乙實物圖中，已正確連接部分電路，請完成余下電路的連接.
④請完成主要實驗的步驟：
A、連接好實驗電路，把變阻器的滑動片調(diào)到          （A或B端）；
B、閉合開關(guān)，               ，使通過元件的電流從小到大變化，讀出數(shù)據(jù)．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年度徐州市高三第一學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

(10分)如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗裝置圖，實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度可由紙帶求得。

⑴該同學(xué)對于該實驗的認(rèn)識，下列說法中正確的是        ；

A．該實驗應(yīng)用了等效替代的思想方法

B．該實驗應(yīng)用了控制變量的思想方法

C．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源

D．實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砂和砂桶總重力，其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量

⑵如圖乙所示是該同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T。該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為s1，BD間的距離s2，則打B點時小車運動的速度vB＝        ，小車運動的加速度a＝        ；

⑶某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如表中所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙中作出F不變時a與的圖象。

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

小車加速度a/m·s－2

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

小車質(zhì)量m/kg

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

/kg－1

3.50

3.00

2.50

2.00

1.40

1.00

 

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年廣東省汕頭市高三第一次模擬考試（理綜）物理部分 題型：實驗題

⑴（6分）實驗小組利用光電計時器驗證物塊沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒，裝置如圖甲．讓小物塊從斜面頂端滑下，若測得小物塊通過A、B光電門時的速度為v1和v2，AB之間的距離為L，斜面的傾角為α，重力加速度為g.

①圖乙表示用螺旋測微器測量物塊上遮光板的寬度l，由此讀出l=________mm.

②若實驗數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式               則驗證了物塊沿斜面下滑過程機(jī)械能守恒.

③本實驗的誤差主要來源于斜面對物塊的              而造成物塊機(jī)械能的損失.

⑵(12分) 如圖甲是某電器元件的伏安特性曲線，有實驗小組想用伏安法驗證該伏安特性曲線，已有符合實驗要求的電壓表V（內(nèi)阻約為10kΩ）；滑動變阻器R；直流電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S和導(dǎo)線若干，另有電流表A1（量程0~50mA，內(nèi)阻約為50Ω）、電流表A2（量程0~300mA，內(nèi)阻約為10Ω）可供選擇.

①從圖像可判斷該元件的電阻隨溫度的增大而       .

②電流表應(yīng)選用      （填A(yù)1或 A2）.

③圖乙實物圖中，已正確連接部分電路，請完成余下電路的連接.

④請完成主要實驗的步驟：

A、連接好實驗電路，把變阻器的滑動片調(diào)到           （A或B端）；

B、閉合開關(guān)，                ，使通過元件的電流從小到大變化，讀出數(shù)據(jù)．

 

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