有4個點.計數(shù)點間的距離如圖所示.打點計時器所用交流電頻率為50Hz.不計紙帶與木塊間的拉力. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2011?船營區(qū)模擬)某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關系的實驗,圖(a)為實驗裝置簡圖.(交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2.(保留二位有效數(shù)字)
(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及對應的
1
m
,數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(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
1
m
/kg-1
4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
請在方格坐標紙中畫出a-
1
m
圖線,并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)
1
m
之間的關系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2

(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖(c)所示.
該圖線不通過原點,其主要原因是
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

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某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗.如圖1為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量.

(1)在“探究加速度與質(zhì)量的關系”時,保持砝碼和小桶質(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數(shù)據(jù)如下表:
次   數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小車加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.48 0.50 0.30
小車質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 0.75 1.00 1.67
根據(jù)上表數(shù)據(jù),為直觀反映F不變時a與m的關系,請如圖2的方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系,并作出圖線.(如有需要,可利用上表中空格)
(2)在“探究加速度與力的關系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖 3所示,該圖線不通過坐標原點,試分析圖線不通過坐標原點的原因.
答:
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

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(1)使用打點計時器來分析物體運動情況的實驗中有如下基本步驟:
A、把打點計時器固定在桌子上          B、安好紙帶
C、松開紙帶讓物體帶著紙帶運動        D、接通低壓交流電源
E、取下紙帶                          F、斷開開關
這些步驟正確的排列順序為
ABDCFE
ABDCFE

(2)用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點.其相鄰點間的距離如圖所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打印點未畫出.
①試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度,并將各個速度值填入下表要求保留3位有效數(shù)字.

  VB VC VD VE VF
數(shù)值
(m/s)
0.400
0.400
 
0.479 0.560 0.640
0.721
0.721
 
②將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線.
③由所畫速度-時間圖象求出小車加速度為
0.80
0.80
m/s2

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(2006?淮安二模)(1)有一種在工廠實際使用的游標卡尺如圖所示,它是普通游標卡尺的變形.它把普通游標卡尺兩個卡腳改成了斜的,兩個斜卡腳與主尺都成126°52′12″(圖中的∠DAC=∠EBC=126°52′12″,已知tan63°26′06″=2.000),其他部分未作改動,這種卡尺專門用來測量圓柱形或球形工件的外徑.兩個斜腳之間不放被測工件時,游標尺的“0”刻線恰與主尺的“0”刻線對齊,兩個斜腳之間放上被測圓柱形或球形工件,使工件與主尺、兩斜腳都相切,即共有三個切點,如圖(1)中的D、C、E.如圖(1)所示的被測圓形工件的直徑為
24.60
24.60
mm




(2)如果用螺旋測微器測一圓形工件的讀數(shù)如圖(2)所示,讀數(shù)為
4.600
4.600
mm.
(3)某同學用打點計時器測定加速度,在得到的紙帶上選取七個計數(shù)點(相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出),如圖(3)所示,圖中s1=4.81cm,s2=5.29cm,s3=5.76cm,s4=6.25cm,s5=6.71cm,s6=7.21cm.已知打點計時器所用交流電頻率為50Hz,則加速度的大小為
0.48
0.48
m/s2(結果保留兩位有效數(shù)字).

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(2009?揚州模擬)某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗,如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條…,完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.

(1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導線、開關、刻度尺和
交流
交流
(填“交流”或“直流”)電源;
(2)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是
B
B

A.橡皮筋處于原長狀態(tài)                    B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處                D.小車未過兩個鐵釘?shù)倪B線
(3)在正確操作情況下,打在紙帶上的點,并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應選用紙帶的
GK
GK
部分進行測量;

(4)下面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表,
物理量數(shù)據(jù)次數(shù) 橡皮筋
做功
10個間隔距離
x(m)
10個間隔時間
T(s)
小車獲得速度
vn(m/s)
小車速度的平方vn2(m/s)2
1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07
2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36
3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99
4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71
5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50
從理論上講,橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關系應是Wn
v
2
n
v
2
n
.請運用表中測定的數(shù)據(jù)在上圖所示的坐標系中作出相應的圖象,驗證理論的正確性.

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13.(10分)(1)ADEF.(2)不變;放.(每空2分)

14.(10分)(1)ACE.(2)0.4 ;y軸正方向.(每空2分)

15.(11分)

  (1)右端(1分),vA0.72 m/s(2分),vB0.97 m/s(2分).

  (2)G,B(每空2分)

  (3)(2分)

16.(13分)

電壓表讀數(shù)變化很小(1分),新電池的內(nèi)阻很小,內(nèi)電路的電壓降很小.(2分)

(1)防止變阻器電阻過小時,電池被短路或電流表被燒壞(或限制電流,防止電源短路). (2分)

(2)R1(2分)

(3)如圖所示,有一處畫錯不給分(2分)

(4) (2分)

(5)盡可能多測幾組U、I值,分別求出每組  

的E、r值,最后求平均值(或作U-I 圖像

利用圖線在坐標軸上截距求出E、r).(2分)

 

17.(16分)參考解答:

(1)用M表示地球質(zhì)量,m表示飛船質(zhì)量,由萬有引力定律和牛頓定律得

             ①(3分)    

地球表面質(zhì)量為m0的物體,有

                   ② (3分)      

解得飛船在圓軌道上運行時速度

                       ③(2分)

飛船在運行的周期

                    ④(2分)

解得

             ⑤(2分)

(2)第一宇宙速度v1滿足

                               ⑥(2分)

因此飛船在圓軌道上運行時速度與第一宇宙速度的比值

                          ⑦(2分)

18.(16分)參考解答:

(1)金屬棒下滑產(chǎn)生的感應電動勢

                                          ① (3分)  

回路中產(chǎn)生的感應電流

                                     ②(2分)

        棒勻速下滑,安培力等于重力沿斜面的分力

                            ③(3分)

可解得棒勻速下滑的速度

                                 ④(2分)

(2)金屬棒剛進入水平導軌時加速度最大,此時感應電動勢

                                       ⑤(1分)

安培力大小為

                       ⑥(1分)

    安培力方向與水平方向成θ角斜向右

    此時金屬棒做減速運動,加速度大小為am,則

                                      ⑦(2分)

   解得                    ⑧(2分)

19.(17分)參考解答:

(1)設由A點運動到C點經(jīng)歷的時間為t,則有

                      (1分)

以a表示粒子在電場作用下的加速度,有

qE=ma                         (1分)       

                       (1分)           

解得                     (1分)

(2)設粒子從C點進入磁場時的速度為v,v垂直于x 軸的分量

                        (1分)  

             (1分)           

設粒子經(jīng)過C點時的速度方向與x軸夾角為,則有

               

                      (1分)

(2)粒子從C點進入磁場后在磁場中做半徑為R的圓周運動。則有

                  (1分)

代入可解得

                           (1分)

由于,因此粒子從y軸上的D點離開磁場。(1分)

設圓心為P,。用表示與y軸的夾角,由幾何關系得

           ⑾(3分,其中圖占2分)

解得             ⑿(1分)    

因為,因此粒子在磁場區(qū)域中運動了周,經(jīng)過的時間為

                     ⒀(1分)

解得                         ⒁(2分)

20.(19分)參考解答:

    設A、B、C三者的質(zhì)量都為m,從開始到C、A的速度達到相等這一過程所需時間為t

C,由牛頓定律和運動學規(guī)律有

                                   

                                        

                                     ①(2分)

對A,由牛頓定律和運動學規(guī)律有

                        

                                       

                                           ②(2分)

對B,由牛頓定律和運動學規(guī)律有

                                      

                                         

                                     ③(2分)

CB恰好發(fā)生碰撞,有

                                                   

     由以上各式解得初速度

                                         ④(2分)

     A、B、C三者的位移和末速度分別為

(向左),(向右),(向左)  ⑤(2分)

        (向左),(向右)               ⑥

CB發(fā)生碰撞時兩者的速度立刻互換,則碰撞后CB的速度各為

(向右),(向左)

碰撞后BA的速度相等,設BA保持相對靜止一起運動,此時對BA整體有

隔離B,則B受到的摩擦力為

   

    可得,說明BA保持相對靜止一起運動.          ⑦(2分)

C最后停在車板上時,共同的速度為vt,由動量守恒定律可得

                                        ⑧(1分)

可得vt=0

這一過程,對C,由動能定理有

                                     ⑨(1分)

BA整體,由動能定理有

                                    ⑩(1分)

解得CA的位移分別是

(向右),(向左)                    ⑾(2分)

    這樣,C先相對于車板向左移動,然后又相對于車板向右移動

,恰好回到原來的位置.即滑塊C最后停在車板右端. ⑿(2分)

 

 


同步練習冊答案