第Ⅱ卷 l.在做“探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系 實驗時: (1)第一小組在某次實驗中得到了如圖所示的一條紙帶.在A.B.C.D點各中應(yīng)選用 點的速度才符合要求. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(Ⅰ)某同學(xué)在做探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:

A.按(a)擺好實驗裝置,其中小車質(zhì)量M=0.5kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.30kg.
B.先釋放小車,然后接通打點計時器的電源(電源頻率為=50Hz),打出一條紙帶.
他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,進行長度測量,且經(jīng)檢查測量數(shù)據(jù)準確無誤后,他把鉤碼重力(當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2)作為小車所受合力算出打下0點到打下第5點合力做功W="0.176" J,把打下第5點時小車動能作為小車動能的改變量,算得Ek=0.125J.
此次實驗探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大。通過反思,他認為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是         
A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實值偏大
D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差   的重要原因
(Ⅱ)該同學(xué)在用重錘下落來驗證機械能守恒時,某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示.其中O是起始點,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點,打點頻率為50 Hz.該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm)

(1)這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是(填A(yù)、B、C、D或E)點讀數(shù)________.
(2)該同學(xué)用重錘在OC段的運動來驗證機械能守恒,OC距離用h來表示,他用vC=計算與C點對應(yīng)的重錘的瞬時速度,得到動能的增加量,這種做法(填“對”或“不對”)___________.
(3)若O點到某計數(shù)點的距離用h表示,重力加速度為g,該點對應(yīng)重錘的瞬時速度為v,則實驗中要驗證的等式為________________.
(4)若重錘質(zhì)量m=2.00×10-1 kg,重力加速度g="9.80" m/s2,由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從O點到打下D點,重錘重力勢能的減少量為_______________ J,而動能的增加量為____________ J(均保留三位有效數(shù)字).

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(Ⅰ)某同學(xué)在做探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:

A.按(a)擺好實驗裝置,其中小車質(zhì)量M=0.5kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.30kg.

B.先釋放小車,然后接通打點計時器的電源(電源頻率為=50Hz),打出一條紙帶.

他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,進行長度測量,且經(jīng)檢查測量數(shù)據(jù)準確無誤后,他把鉤碼重力(當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2)作為小車所受合力算出打下0點到打下第5點合力做功W=0.176 J,把打下第5點時小車動能作為小車動能的改變量,算得Ek=0.125J.

此次實驗探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大。通過反思,他認為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是         

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多

B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多

C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實值偏大

D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差   的重要原因

(Ⅱ)該同學(xué)在用重錘下落來驗證機械能守恒時,某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示.其中O是起始點,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點,打點頻率為50 Hz.該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm)

(1)這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是(填A(yù)、B、C、D或E)點讀數(shù)________.

(2)該同學(xué)用重錘在OC段的運動來驗證機械能守恒,OC距離用h來表示,他用vC=計算與C點對應(yīng)的重錘的瞬時速度,得到動能的增加量,這種做法(填“對”或“不對”)___________.

(3)若O點到某計數(shù)點的距離用h表示,重力加速度為g,該點對應(yīng)重錘的瞬時速度為v,則實驗中要驗證的等式為________________.

(4)若重錘質(zhì)量m=2.00×10-1 kg,重力加速度g=9.80 m/s2,由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從O點到打下D點,重錘重力勢能的減少量為_______________ J,而動能的增加量為____________ J(均保留三位有效數(shù)字).

 

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在做“探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗時:
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(1)第一小組在某次實驗中得到了如圖甲所示的一條紙帶,在A、B、C、D點各中應(yīng)選用
 
點的速度才符合要求.
(2)第二小組分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…并起來進行第一次、第二次、第三次…實驗時,每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都保持一致,把第一次實驗時橡皮筋對小車做的功記為W0.由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出,如圖乙所示.
次數(shù) 1 2 3 4
橡皮筋對小車做功 1W0 2W0 3W0 4W0
小車速度V/(m?s-1 1.00 2.00
V2/(m2?s-2 1.00 4.00
從表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論:
 

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(1)如圖是驗證力的平行四邊形定則裝置,將一根橡皮筋的一端固定在A上.第一次通過細線懸吊4個鉤碼時,橡皮筋的另一端被拉伸到O處(圖甲);第二次在木板上固定了兩個光滑小輪B和C,細線通過兩輪分別懸掛2個和3個鉤碼,發(fā)現(xiàn)橡皮筋沿AO方向伸長但另一端O′與O還未重合(圖乙).

①為了使O′與O點能夠重合,他應(yīng)該將小輪B、C適當向       (填“上方”或“下方”)移動;
②實驗過程除記錄橡皮筋與細線結(jié)點的位置O外,還需記錄                         和                        .
(2)某學(xué)習(xí)小組做探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系實驗,在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,他們找到了打點計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細沙、天平和刻度尺等。若你是小組中的一位成員,完成該項實驗的兩個步驟:

①當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上小沙桶時,先        ,再        (填“釋放沙桶”或“接通電源”),使滑塊帶動紙帶在木板上運動;
②實驗時認為合外力與沙桶的總重力大小基本相等,用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M,往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m,讓沙桶帶動滑塊加速運動。用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2)。則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為:______________________________________。(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

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(1)如圖是驗證力的平行四邊形定則裝置,將一根橡皮筋的一端固定在A上.第一次通過細線懸吊4個鉤碼時,橡皮筋的另一端被拉伸到O處(圖甲);第二次在木板上固定了兩個光滑小輪B和C,細線通過兩輪分別懸掛2個和3個鉤碼,發(fā)現(xiàn)橡皮筋沿AO方向伸長但另一端O′與O還未重合(圖乙).

①為了使O′與O點能夠重合,他應(yīng)該將小輪B、C適當向       (填“上方”或“下方”)移動;

②實驗過程除記錄橡皮筋與細線結(jié)點的位置O外,還需記錄                         和                        .

(2)某學(xué)習(xí)小組做探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系實驗,在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,他們找到了打點計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細沙、天平和刻度尺等。若你是小組中的一位成員,完成該項實驗的兩個步驟:

①當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上小沙桶時,先        ,再        (填“釋放沙桶”或“接通電源”),使滑塊帶動紙帶在木板上運動;

②實驗時認為合外力與沙桶的總重力大小基本相等,用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M,往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m,讓沙桶帶動滑塊加速運動。用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2)。則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為:______________________________________。(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

 

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一、選擇題(每小題4分,共40分)

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

B

A

BC

C

D

BD

D

ABD

B

 

二、實驗題(16分)

l、(1)C  (2分)

(2)(每空1分)

次數(shù)

1

2

3

4

橡皮筋對小車做功

 

 

 

 

小車速度

 

1.42

1.73

 

 

2.00

3.00

 

物體做功與速度的平方成正比(2分)

2、(1)  0.572.-0.577mm(2分)

(2)畫出測量繞組的電路圖(轉(zhuǎn)子用電阻表示)(4分)

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(3)πRd/4(2分)

三、計算題:本題共4小題,共計44分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的

演算步驟只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

1、(10分)解:(1)由運動學(xué)公式得

                                                              2分

    =9(m)                                                                1分

    (2)由牛頓第二定律得

沿斜面方向上:mgsin+f=ma             (1)                                2分

垂直斜面方向上:mgcos-N=0            (2)                                2分

又:f=N                              (3)                                1分

由(1)(2)(3)得:=0.25                                                2分

2、(12分)解:(1)在偏轉(zhuǎn)電場中小球做類平拋運動

由牛頓第二定律得mg-qU/d=ma       (1)                                     2分

由運動學(xué)公式得d/2=1/2at,          (2)                                     1分

由(1)(2)(3)得    U=md(gL-dv)/qL                                2分

       (2)由動能定理得    Fd/2=E-1/2mv       (4)               3分

                            F=ma                    (5)                 1分

由(2)(3)(4)(5)得     E=1/2vo(1+d/L)                            2分

3、(10分)解:質(zhì)點的運動可分為三個過程:

   第一過程:質(zhì)點做平拋運動。設(shè)輕繩剛好伸直時,質(zhì)點的速度為v,由動能定理得

  mg×L=mVmV                            2分

   解得V=。                                                   2分

  第二過程:繩繃直過程。繩繃直時,繩剛好水平,如圖所示,由于繩不可伸長,故繩繃直時,V損失,質(zhì)點僅有速度V。

                                           1分

。                                             1分

第三過程:小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。設(shè)質(zhì)點到達O點正下方時,速度為V,根據(jù)機械能守恒守律有:

                  L                            2分

設(shè)此時繩對質(zhì)點的拉力為T,則T-mg=m,聯(lián)立解得:T=。         2分

4、解:(12分)解:(1)由V―t圖像可知小車在10s末停止遙控自由滑行,它的加速度大小                         a                                 2分

   對小車受力分析,由牛頓第二定律得:f=ma=1×2=2(N)                  2分

      (2)由題意可知t內(nèi)小和牽引力的功率保持不變,且7s―10s為勻速直線運動。所以                                    1分

       (3)由題意可知小車在0―t內(nèi)做勻加速直線運動,在t=t時v=3m/s,P=12W,

        F=P/v=12/3=4(N)                                                   1分

         由牛頓第二定律得:F ― f = ma     a=2m/s                     1分

         由勻加速直線運動速度公式得:v=at    代入有關(guān)數(shù)據(jù)得t=1.5s        1分

         在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移S=1/2at=2.25(m)                        1分

         由題意可知小車在t――7s內(nèi)做加速直線運動,由動能定理得

          Pt ― fS=1/2,mv ― 1/2mv                                 1分

          代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 S=26.25(m)                                     1分

   小車在加速運動過程中的總位移S=S+S=28.5(m)                          1分

 

 

 


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