題目列表(包括答案和解析)
如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,A為小車,B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,C為裝有砂的砂桶,D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)?i>F等于砂和砂桶總重力,小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得.
(1)圖(b)為實(shí)驗(yàn)得到的紙帶, 圖中所示S1、S2、S3、S4、S5、S6已測(cè)出,已知交流電的頻率為f,則求小車加速度的表達(dá)式為 ;
(2)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(duì)應(yīng)的 數(shù)據(jù)如表中所示,根據(jù)表中數(shù)據(jù),為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)趫D(c)坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系并作出圖線;從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是 ;
(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖(d),該圖線不通過原點(diǎn),明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因是 ;
(4)若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊,將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)滑塊拉力F等于砂和砂桶總重力,則要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ,需要測(cè)量的物理量有 ;實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值 (填“偏大”或“偏小”).
次 數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小車加速度a/m·s-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小車質(zhì)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某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,除了要求鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的重力外,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是 。
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電。下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置。
表:紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn) | 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實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車的質(zhì)是為0.22Kg。此同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過程中A點(diǎn)到E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉力對(duì)小車做的功為0.023J,小車的動(dòng)能變化為 J,這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”。
(2)某同學(xué)要測(cè)量一段未知材料電阻絲的電阻率,已知電阻絲長(zhǎng)度為L,電阻約為20Ω,可提供的實(shí)驗(yàn)儀器有:
A:電流表G,內(nèi)阻Rg=120Ω,滿偏電流I g=3mA
B:電流表A,內(nèi)阻約為0.2Ω,量程為0~0.6A;
C:螺旋測(cè)微器
D:變阻箱(0~9999Ω,0.5A)
E:滑動(dòng)變阻器RW(5Ω,1A)
F:電池組(3V,0.05Ω)
G:一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干
他進(jìn)行了以下操作:
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量這段電阻絲的直徑。如圖所示為螺旋測(cè)微器的示數(shù)部分,則該次測(cè)量測(cè)得電阻絲的直徑d= mm。
②把電流表G與電阻箱串聯(lián)當(dāng)作電壓表用。這塊“電壓表”最大能測(cè)量3V的電壓,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0= Ω。
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。圖虛線框中只是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分,請(qǐng)將電路圖補(bǔ)畫完整。
④實(shí)驗(yàn)電路連接。請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)的合理的電路圖進(jìn)行正確的電路連線。
⑤測(cè)量并計(jì)算電阻率。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某確定位置,電流表G的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2。
請(qǐng)用測(cè)得的物理量和已知量寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ= 。
(1)(8分)①某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,除了要求鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的重力外,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是 。
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電。下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置。
表:紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn) | 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實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車的質(zhì)是為0.22Kg。此同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過程中A點(diǎn)到E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉力對(duì)小車做的功為0.023J,小車的動(dòng)能變化為 J,這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”。
(2)某同學(xué)要測(cè)量一段未知材料電阻絲的電阻率,已知電阻絲長(zhǎng)度為L,電阻約為20Ω,可提供的實(shí)驗(yàn)儀器有:
A:電流表G,內(nèi)阻Rg=120Ω,滿偏電流I g=3mA
B:電流表A,內(nèi)阻約為0.2Ω,量程為0~0.6A;
C:螺旋測(cè)微器
D:變阻箱(0~9999Ω,0.5A)
E:滑動(dòng)變阻器RW(5Ω,1A)
F:電池組(3V,0.05Ω)
G:一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干
他進(jìn)行了以下操作:
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量這段電阻絲的直徑。如圖所示為螺旋測(cè)微器的示數(shù)部分,則該次測(cè)量測(cè)得電阻絲的直徑d= mm。
②把電流表G與電阻箱串聯(lián)當(dāng)作電壓表用。這塊“電壓表”最大能測(cè)量3V的電壓,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0= Ω。
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。圖虛線框中只是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分,請(qǐng)將電路圖補(bǔ)畫完整。
④實(shí)驗(yàn)電路連接。請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)的合理的電路圖進(jìn)行正確的電路連線。
⑤測(cè)量并計(jì)算電阻率。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某確定位置,電流表G的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2。
請(qǐng)用測(cè)得的物理量和已知量寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ= 。
(1)(8分)①某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,除了要求鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的重力外,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是 。
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電。下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置。
表:紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn) | 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)如圖所示
(3)28.0~29.5
18題.
(3) 以m為研究對(duì)象,受力情況如圖所示: 設(shè)物體在恒力作用下的加速度為a1,
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律:
(3分)
(4) 撤去恒力F后受力分析如圖所示,設(shè)撤去恒力F的瞬間物體的速度為v,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:
設(shè)撤去恒力F后,物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,設(shè)滑行的時(shí)間為
(3)設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移分別是s1和s2,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:
19題:
(1)設(shè)炸彈落地所用時(shí)間為t,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:
(2)飛機(jī)投下炸彈時(shí)距目標(biāo)P的水平距離為sP,
m (2分)
(3)設(shè)炸彈到達(dá)Q點(diǎn)上空所用的時(shí)間為,‘炸彈到達(dá)Q點(diǎn)上空下降的高度為 ;
設(shè)炮彈豎直上拋的高度為h,
所以
m/s (5分)
20題.
(1)以m為研究對(duì)象,受力情況如圖所示: 設(shè)物體在恒力作用下的加速度為a,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律:
設(shè)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB
m/s (3分)
(2)設(shè)小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為vD,又因?yàn)樾∥飰K恰能到達(dá)D點(diǎn)
所以 m/s
設(shè)重力和摩擦力所做的功分別為WG和Wf,由動(dòng)能定理
J
所以在圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功為9.6J (3分)
(3)設(shè)圓軌道光滑時(shí),小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為,由機(jī)械能守恒定律:
代入數(shù)據(jù): m/s
設(shè)小物塊在D受到圓軌道的壓力為N ,所以:
N (4分)
20題.
(1)以平板車和小金屬塊為研究對(duì)象,由平板車和小金屬塊組成的系統(tǒng)不受外力,所以動(dòng)量守恒:
代入數(shù)據(jù)得: (3分)
(2))以小金屬塊為研究對(duì)象,由動(dòng)量定理
代入數(shù)據(jù)得 (3分)
(3)設(shè)小金屬塊與平板車最后的共同速度為v,由動(dòng)量守恒定律:
代入數(shù)據(jù)得
如圖所示:設(shè)平板車長(zhǎng)為L(zhǎng),達(dá)到共同速度時(shí)平板車的位移為s。
以小物塊為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)能定理:
①
以平板車為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)能定理:
②
①+②得:
(4分)
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