題目列表(包括答案和解析)
幾位同學(xué)在網(wǎng)上查到在彈性限度內(nèi)彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量x之間的關(guān)系為,于是他們設(shè)想,讓彈簧的彈性勢能全部釋放出來推動物體沿不光滑的水平面運(yùn)動,測量對應(yīng)彈簧不同壓縮量下物體滑行的距離,就可以定性地驗(yàn)證這一結(jié)論,他們設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將帶有擋板的表面處處粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上,將一根很輕的彈簧(約14cm),一端固定在擋板上,將一個(gè)做有標(biāo)記的物塊緊貼彈簧放置在彈簧原長處,并在木板側(cè)面平行木板固定一長條硬紙板,將物塊的標(biāo)記位置記錄在紙板上,記作O,并以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),以平行木板方向建立x軸,在x軸上O 點(diǎn)的左側(cè)用刻度尺自O(shè)點(diǎn)向左每間隔1cm做出刻度線,記作x0=-1cm、-2cm。并將刻度尺固平行固定在木板側(cè)面,并使其0雇刻線與O點(diǎn)重合,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),使彈簧的壓縮量以1cm遞增,釋放物塊,并記錄物塊最終停止運(yùn)動時(shí)標(biāo)記所在的位置,用刻度尺測量出該位置距離O點(diǎn)的距離,記作x1,記錄的數(shù)據(jù)如圖所示;
次數(shù)n/次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
x0/cm | -1 | -2 | -3 | -4 | - 5 | -6 | -7 | -8 | -9 |
x1/cm | -0.90 | -0.20 | 0.60 | 2.40 | 5.00 |
| 12.60 | 17.58 | 21.00 |
據(jù)此請回答:
(1) 第1、2組數(shù)據(jù)中的x1為負(fù),表示的物理意義為___________________________________。
(2) 分析第3、4、5、組數(shù)據(jù),于是他們得出結(jié)論______________________________________。
(3) 漏掉的第6組數(shù)據(jù)中的x1值,請你幫他們填在表中相應(yīng)位置。
(4) 第9組數(shù)據(jù)明顯有偏差的原因最可能是__________________________________________。
(5) 若上述關(guān)系式成立,且彈簧的勁度系數(shù)已測出為k,則我們可以用表中的合適數(shù)據(jù)來求出物塊與木板間的動磨擦因數(shù)μ,則還需要的一個(gè)測量工具是_________________,須測量的物理量為______________________(并用字母表示),則μ值的表達(dá)式為_____________________(用有關(guān)物理量的字母表示)。
次數(shù)n/次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
x0/cm | -1 | -2 | -3 | -4 | - 5 | -6 | -7 | -8 | -9 |
x1/cm | -0.90 | -0.20 | 0.60 | 2.40 | 5.00 | | 12.60 | 17.58 | 21.00 |
Ⅰ(8分)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。
①他組裝單擺是,在擺線上端的懸點(diǎn)處,用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線,再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊,如圖所示,這樣做的目的是 (填字母代號)
A.保證擺動過程中擺長不變
B.可使周期測量得更加準(zhǔn)確
C.需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié)
D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動
②他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下,用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長度L=0.9990m,再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑為12mm,單擺擺長為 m
③下列振動圖像真實(shí)地描述了對擺長約為1m的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程,圖中橫坐標(biāo)遠(yuǎn)點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始,A、B、C均為30次全振動的圖像,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是 (填字母代號)
Ⅱ(10)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.直徑為0.396mm
(1)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動勢為3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干. 某小組同學(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 |
Ⅰ(8分)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。
①他組裝單擺是,在擺線上端的懸點(diǎn)處,用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線,再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊,如圖所示,這樣做的目的是 (填字母代號)
A.保證擺動過程中擺長不變
B.可使周期測量得更加準(zhǔn)確
C.需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié)
D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動
②他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下,用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長度L=0.9990m,再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑為12mm,單擺擺長為 m
③下列振動圖像真實(shí)地描述了對擺長約為1m的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程,圖中橫坐標(biāo)遠(yuǎn)點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始,A、B、C均為30次全振動的圖像,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是 (填字母代號)
Ⅱ(10)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.直徑為0.396mm
(1)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動勢為3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干. 某小組同學(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 |
由以上數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”).
(2)圖3是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請根據(jù)圖(2)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.
(3)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,圖中已標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).請?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)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).
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為___________(填選項(xiàng)前的符號).
A.1×10-2Ωm B.1×10-3Ωm C.1×10-6Ωm D.1×10-8Ωm
(5)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差.本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器均已校準(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圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
彈力(F/N) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
彈簧原來長度(L0/cm) | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 |
彈簧后來長度(L/cm) | 16.2 | 17.3 | 18.5 | 19.6 | 20.8 |
彈簧伸長量(x/cm) | 1.2 1.2 |
2.3 2.3 |
3.5 3.5 |
4.6 4.6 |
5.8 5.8 |
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