題目列表(包括答案和解析)
(Ⅰ)某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系.圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,C為彈簧測力計,不計繩與滑輪的摩擦.實驗時,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點.
a.該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上,從點跡清楚的某點開始記為O點,順次選取5個點,分別測量這5個點到O之間的距離,并計算出它們與O點之間的速度平方差ΔV2(ΔV2=V2-V02),填入下表:
若測出小車質(zhì)量為0.2 kg,結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為________N
b.若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù),明顯超出實驗誤差的正常范圍.你認(rèn)為主要原因是________,如何消除這一誤差________.
(Ⅱ).要測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:
A.待測電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約3 K)
B.電流表A(量程3 A,內(nèi)阻0.01 Ω)
C.定值電阻R(阻值2 kΩ,額定電流50 mA)
D.蓄電池E(電動勢略小于3 V,內(nèi)阻不計)
E.多用電表
F.開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干
(1)有一同學(xué)利用上面所給器材,進行如下實驗操作:
①用多用電表正確測量了一個約10 Ω的電阻后,需要繼續(xù)測量一個阻值大約是3 kΩ左右的待測電壓電阻.請選擇以下必須的步驟,按操作順序?qū)懗觯篲_______.
A.用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤下中間部位的指針定位螺絲,使表針指零
B.將紅表筆和黑表筆接觸
C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1 k”位置
D.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置
E.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆表的“0”刻度
F.用表筆接觸約3 kΩ左右的電阻并測量
②若測量結(jié)果如圖甲所示,則該電阻的測量值為________kΩ
(2)為了更精確地測出此電壓表內(nèi)阻,該同學(xué)設(shè)計了如圖乙、圖丙的實驗電路,你認(rèn)為其中較合理的電路圖是________,其理由是________.
(3)在圖丁中,根據(jù)你選擇的電路把實物連接好.
(4)用你選擇的電路進行實驗時,請簡述實驗步驟:________.
用上述所測量物理量的符號表示電壓表的內(nèi)阻RV=________
10 5 |
4 2 |
13 7 |
14 7 |
4 2 |
17 8 |
9 4 |
4 2 |
12 6 |
55 25 |
1 1 |
55 25 |
1 0 |
3 |
4 |
1.D 2.AD 3.BD 4.D 5. C 6.AD 7.B 8.AD 9.AD 10.B
11. 100J 75J 12. 15N
13. 解:設(shè)卡車運動的速度為v0,剎車后至停止運動,由動能定理:-μmgs=0-。得v==
14. 解:當(dāng)人向右勻速前進的過程中,繩子與豎直
方向的夾角由0°逐漸增大,人的拉力就發(fā)生了變化,
故無法用W=Fscosθ計算拉力所做的功,而在這個過
程中,人的拉力對物體做的功使物體的動能發(fā)生了變
化,故可以用動能定理來計算拉力做的功。
當(dāng)人在滑輪的正下方時,物體的初速度為零,
當(dāng)人水平向右勻速前進s 時物體的速度為v1 ,由圖
1可知: v1= v0sina
⑴根據(jù)動能定理,人的拉力對物體所做的功
W=m v12/2-0
⑵由⑴、⑵兩式得W=ms2 v12/2(s2+h2)
15. 解:(1)對AB段應(yīng)用動能定理:mgR+Wf=
所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J
(2)對BC段應(yīng)用動能定理:Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09,得:μ=0.153。
16. 解:在此過程中,B的重力勢能的增量為,A、B動能增量為,恒力F所做的功為,用表示A克服摩擦力所做的功,根據(jù)功能關(guān)系有:
解得:
17. 解:(1)兒童從A點滑到E點的過程中,重力做功W=mgh
兒童由靜止開始滑下最后停在E點,在整個過程中克服摩擦力做功W1,由動能定理得,
=0,則克服摩擦力做功為W1=mgh
(2)設(shè)斜槽AB與水平面的夾角為,兒童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑動摩擦
力f1,,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動摩擦力f2,
,兒童從A點由靜止滑下,最后停在E點.
由動能定理得,
解得,它與角無關(guān).
(3)兒童沿滑梯滑下的過程中,通過B點的速度最大,顯然,傾角越大,通過B點的速度越大,設(shè)傾角為時有最大速度v,由動能定理得,
解得最大傾角
18. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律有:
設(shè)勻加速的末速度為,則有:、
代入數(shù)值,聯(lián)立解得:勻加速的時間為:
(2)當(dāng)達到最大速度時,有:
解得:汽車的最大速度為:
(3)汽車勻加速運動的位移為:
在后一階段牽引力對汽車做正功,重力和阻力做負功,根據(jù)動能定理有:
又有
代入數(shù)值,聯(lián)立求解得:
所以汽車總的運動時間為:
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