題目列表(包括答案和解析)
(Ⅰ)某同學在做探究“合力做功與物體動能改變的關系”,設計了如下實驗,他的操作步驟是:
A.按(a)擺好實驗裝置,其中小車質量M=0.5kg,鉤碼總質量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,他認為產生誤差的原因如下,其中正確的是 .
A.鉤碼質量太大,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生此誤差 的重要原因
(Ⅱ)該同學在用重錘下落來驗證機械能守恒時,某同學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、B、C、D或E)點讀數(shù)________.
(2)該同學用重錘在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).
(Ⅰ)某同學在做探究“合力做功與物體動能改變的關系”,設計了如下實驗,他的操作步驟是:
A.按(a)擺好實驗裝置,其中小車質量M=0.5kg,鉤碼總質量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,他認為產生誤差的原因如下,其中正確的是 .
A.鉤碼質量太大,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生此誤差 的重要原因
(Ⅱ)該同學在用重錘下落來驗證機械能守恒時,某同學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、B、C、D或E)點讀數(shù)________.
(2)該同學用重錘在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).
一、1、C 2、B 3、C 4、C 5、C 6、C 7、D 8、ACD
二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(9分)①(2分)P
②(3分)3.66×10-3(或3.7×10-3); 0.54%
在實驗誤差允許范圍內,可認為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的支量是相等的。
③(2分)D
④(2分)
10、(9分)(1)(3分)2.90,3.50,V1,(2)(6分)E=b/(1-k),I不可以,U1-U2,
三、本大題共三小題共計54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
11、(16分)(1)(4分)加速度大小 a = 20m/s2 (1分)
根據(jù)牛頓第二定律 Eq = ma (1分)
解得場強 E = 2.0×104N/C (1分)
方向沿x軸負方向 (1分)
(2)(6分)物體在O點的初速度 v0 = 6.0m/s (1分)
減速時間 t1 = = 0.3s (1分)
0.3s內經過的路程 x1 = = 0.9 m (1分)
后0.2s物體做勻加速直線運動,經過的路程
x2 = = 0.4m (1分)
0.5s內物體經過的路程 s = x1+x2 = 1.3m (2分)
(3)(6分)第0.6s末帶電物體回到坐標原點O (1分)
之后的0.2s物體以初速度v0做類平拋運動
在y方向根據(jù)牛頓第二定律
Eq ? mg = ma′ (1分)
(1分)
解得物體在y方向經過的距離y0 = 0.2m (1分)
電場力做功 W = Eq y0 = 8.0×10-3J (1分)
所以電勢能減少8.0×10-3J (1分)
(或電勢能的變化量為 ∆EP = ? 8.0×10-3J)
12、(18分)(1)飛機水平速度不變 (1分)
y方向加速度恒定 (2分)
消去t即得 (2分)
由牛頓第二定律 (3分)
(2)升力做功 (3分)
在h處 (3分)
∴ (4分)
13、(20分)(1)當ab剛處于磁場時燈正好正常工作,U外=U,U內=2U,
(6分)
(2)因為勻速移動,所以在磁場區(qū)域經過棒ab的過程中,燈一直正常工作,故等L1消耗的電能為 (6分)
(3)棒與燈1并聯(lián)后,再與2串聯(lián),所以要保證燈2不會燒壞就可以,即以燈2正常工作為準。(8分)
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