如圖4-2所示.若在湖水里固定一細(xì)長圓管.管內(nèi)有一活塞.它的下端位于水面上.活塞的底面積S=1 cm2.質(zhì)量不計(jì).大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa.現(xiàn)把活塞緩慢地提高H=15 m.則拉力對活塞做的功為 J.(g=10 m/s2) ●案例探究 [例1]用鐵錘將一鐵釘擊入木塊.設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入木塊內(nèi)的深度成正比.在鐵錘擊第一次時(shí).能把鐵釘擊入木塊內(nèi)1 cm.問擊第二次時(shí).能擊入多少深度? 命題意圖:考查對功概念的理解能力及理論聯(lián)系實(shí)際抽象建立模型的能力.B級要求. 錯(cuò)解分析:(1)不能據(jù)阻力與深度成正比這一特點(diǎn).將變力求功轉(zhuǎn)化為求平均阻力的功.進(jìn)行等效替代.(2)不能類比遷移. 采用類似據(jù)勻變速直線速度-時(shí)間圖象 求位移的方式.根據(jù)F-x圖象求功. 解題方法與技巧:解法一: 鐵錘每次做功都用來克服鐵釘阻力做的功.但摩擦阻力不是恒力.其大小與深度成 正比.F=-f=kx,可用平均阻力來代替. 如圖4-3.第一次擊入深度為x1,平均阻力=kx1,做功為W1=x1=kx12. 第二次擊入深度為x1到x2,平均阻力=k(x2+x1),位移為x2-x1,做功為W2=(x2-x1)= k(x22-x12). 兩次做功相等:W1=W2. 解后有:x2=x1=1.41 cm, Δx=x2-x1=0.41 cm. 解法二: 因?yàn)樽枇=kx,以F為縱坐標(biāo).F方向上的位移x為橫坐標(biāo).作出F-x圖象.曲線上面積的值等于F對鐵釘做的功. 由于兩次做功相等.故有: S1=S2.即: kx12=k(x2+x1)(x2-x1), 所以Δx=x2-x1=0.41 cm [例2] 如圖4-5所示.置于水平面的平行金屬導(dǎo)軌不光滑.導(dǎo)軌一端連接電阻R.其他電阻不計(jì).垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)一質(zhì)量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動(dòng)時(shí) A.外力F對ab棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能 B.只有在棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí).外力F做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能 C.無論棒ab做何運(yùn)動(dòng).它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能 D.棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度越大.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率越高 命題意圖:考查考生理解能力.分析綜合及推理能力.B級要求. 錯(cuò)解分析:對整個(gè)物理情景理解不透.對整個(gè)物理過程中能量的轉(zhuǎn)化及傳遞途徑理解不透. 解題方法與技巧: 在導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過程中外力做的功.用來克服由于發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電流的安培力的那一部分轉(zhuǎn)化為電能. 又因?yàn)橛心Σ?還需克服摩擦力做功.轉(zhuǎn)化成內(nèi)能.所以A.B錯(cuò).C對,又當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí).由能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn).可知 η=v,B.l.F.R一定.所以η ∝v,即v越大η越大.D對. 故CD正確. ●錦囊妙計(jì) 變力做功的求解方法 對于變力做功一般不能依定義式W=Fscosθ直接求解.但可依物理規(guī)律通過技巧的轉(zhuǎn)化間接求解. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某同學(xué)用如圖3所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r,R為電阻箱.干電池的工作電流不宜超過0.5A.實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ),電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω);開關(guān)、導(dǎo)線若干.
①請根據(jù)圖1的電路圖,在圖2中畫出連線,將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路.
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②實(shí)驗(yàn)時(shí),改變電阻箱R的值,記錄下電壓表的示數(shù)U,得到如下表所示的若干組 R、U的數(shù)據(jù).
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
電阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 13.7 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
電壓U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的
1
U
-
1
R
圖線.由圖象得出電池組的電動(dòng)勢E=
 
V,內(nèi)電阻r=
 
Ω.
③關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)中存在的誤差以及減小誤差的各種方法,下列說法正確的是
 

A.電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差
B.同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
C.本實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差
D.如果將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差
④若實(shí)驗(yàn)室沒有電壓表,只能用100μA的靈敏電流表和電阻箱改裝.先用如圖4所示的電路測量電流表的內(nèi)阻:先閉合S1,調(diào)節(jié)R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,調(diào)節(jié)R′,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的
2
3
,讀出此時(shí)R′的阻值為2.00×103Ω.則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=
 
Ω.將該靈敏電流表改裝成量程為3V的電壓表,需
 
(“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0=
 
Ω的電阻.

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(1)在DIS系統(tǒng)中,光電門測量的是運(yùn)動(dòng)物體擋光時(shí)間內(nèi)的平均速度,因?yàn)閾豕馄^窄,所以可看作測量的是瞬時(shí)速度.為了測量做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度,將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上,如圖1所示.當(dāng)小車做勻變速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光電門時(shí),測得A、B先后擋光的時(shí)間分別為△tA和△tB,A、B開始擋光時(shí)刻的間隔為t,則A、B先后經(jīng)過光電門時(shí)的速度分別為
b
△t1
b
△t1
,
b
△t2
b
△t2
;小車的加速度a=
b
t
1
△t2
-
1
△t1
b
t
1
△t2
-
1
△t1

(2)如圖2所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車運(yùn)動(dòng)情況的裝置:實(shí)驗(yàn)時(shí)由靜止釋放鉤碼,小車開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在小車進(jìn)入布面前鉤碼已經(jīng)落地了,小車在平玻璃板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),后來在布面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),所打出的紙帶的一部分如圖所示,紙帶上相鄰兩點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間間隔為T=0.02s,試分析:(以下結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
①由圖3可知,小車在玻璃板上做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v=
1.70
1.70
m/s;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)小車的瞬時(shí)速度vD=
1.50
1.50
m/s.
②根據(jù)紙帶得到了如圖4所示的v-t圖象,則小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a=
3.00
3.00
m/s.

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(2013?松山區(qū)三模)(1)①用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑如下圖1所示.該金屬絲的直徑是
0.980
0.980
mm;用20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度如下圖2所示,則該工件的長度是
1.025
1.025
cm.

②下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的描述中,正確的是
AB
AB
.(雙選題)
A.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,拉橡皮筋的細(xì)繩應(yīng)稍長一些
B.在“探究彈簧彈力與其伸長量”關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,作出彈力和彈簧長度的圖象也能求出彈簧的勁度系數(shù)
C.在“油膜法測分子直徑”實(shí)驗(yàn)中,需要稱出痱子粉的質(zhì)量
D.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,必須由v=gt求出打某點(diǎn)時(shí)紙帶的速度
(2)某同學(xué)測量一只未知阻值的電阻.
①他先用多用電表進(jìn)行測量,按照正確的步驟操作后,測量的結(jié)果如圖3所示.請你讀出其阻值大小為
1000Ω
1000Ω

②為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確,該同學(xué)接著進(jìn)行如下操作,請正確排序
DBCA
DBCA

A.測量完畢將選擇開關(guān)打到“OFF”擋
B.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,進(jìn)行歐姆擋調(diào)零
C.將待測電阻接到兩表筆之間測量其阻值并讀出讀數(shù)
D.將選擇開關(guān)打到“×100”擋
③若該同學(xué)再用“伏安法”測量該電阻,所用器材如圖4所示,其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ,電流表內(nèi)阻約為5Ω,變阻器阻值為50Ω.圖中部分連線已經(jīng)連接好,為了盡可能準(zhǔn)確地測量電阻(要求多測幾組數(shù)據(jù)取平均值),請你完成其余的連線.
④該同學(xué)按照“伏安法”測量電阻的要求連接好圖乙電路后,測得的電阻值將
大于
大于
(填“大于”、“小于”或“等于”)被測電阻的實(shí)際阻值.

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在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測量儀器均已校準(zhǔn),待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.
(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑,其中某次測量結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)應(yīng)為
 
mm(該值接近多次測量的平均值)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻RX,實(shí)驗(yàn)所用器材為:
電池組(電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻約為1Ω),電流表(內(nèi)阻約為0.1Ω),
電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ),滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,額定電流為2A)
開關(guān),導(dǎo)線若干.某同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測量RX是采用圖2中甲和乙中的圖
 
(選填“甲”或“乙”)
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(3)如圖3是測量RX的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已經(jīng)連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端,請根據(jù)上圖所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.
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(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖4所示,圖中已經(jīng)標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)相對應(yīng)的四個(gè)點(diǎn),請?jiān)谙聢D中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U-I圖線,由圖線得到金屬絲的阻值RX=
 
Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出金屬絲的電阻率約為
 
(填選項(xiàng)前的序號(hào))
A、1×10-2Ω?mB、1×10-3Ω?mC、1×10-6Ω?mD、1×10-8Ω?m
(6)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差,本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器都已校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是
 
(有多個(gè)正確選項(xiàng)).
A、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B、由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C、若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D、用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差.

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(1)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能.
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因.
答:
 

②利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值.如圖2所示,根據(jù)打出
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的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A距起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=
 

③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測阻力的大。粢阎(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是
 
.試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=
 

(2)、某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
①用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖3,由圖3可知其長度為
 
mm;
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②用螺旋測微器測量其直徑如圖4,由圖4可知其直徑為
 
mm;
③用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖4,則該電阻的阻值約為
 
Ω.
④該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動(dòng)勢4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請?jiān)谟铱蛑挟嫵鰷y量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào).

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