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題目列表(包括答案和解析)

(1)在《測定勻變速直線運動的加速度》實驗中,紙帶的E端與小車連接,得到如圖所示的一條紙帶.已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s,紙帶上的各個點均為計數(shù)點(相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點圖中未畫出).用毫米刻度尺測量從某點O(O點圖中未畫出)到 A、B、C、D、E各點的距離依次是(單位為cm):3.00、3.30、3.80、4.50、5.40.
則實驗中小車的加速度大小是
0.2
0.2
m/s2,加速度方向是從C點指向
B
B
(填B或D)點.打點計時器打下C點時小車的速度大小為
0.06
0.06
m/s.

(2)某同學用如圖所示的裝置測定重力加速度,
①電火花計時器的工作電壓為
220V
220V
,頻率為
50Hz
50Hz

②打出的紙帶如圖所示,實驗時紙帶的
端應和重物相連接.(選填“甲”或“乙”)
③由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的加速度為
9.4
9.4
m/s2
④當?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋原因:
紙帶與打點計時器間有摩擦力作用和重物受空氣阻力作用
紙帶與打點計時器間有摩擦力作用和重物受空氣阻力作用

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(1)某實驗小組采用圖1所示的裝置探究“動能定理”,圖中小車中可放置砝碼,實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面,打點針時器工作頻率為50Hz.
Ⅰ.實驗的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點計時器附近,接通電源,釋放小車,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點,斷開開關(guān);
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復②的操作.
Ⅱ.圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg,砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到O的距離s及對應時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應位置(計算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字).

Ⅲ.在小車的運動過程中,對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng),
鉤碼的重力
鉤碼的重力
做正功,
小車所受阻力
小車所受阻力
做負功.
Ⅳ.實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線(其中△v2=v2-v20),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是
小車初末速度的平方差與位移成正比
小車初末速度的平方差與位移成正比
.要驗證“動能定理”,還需要測量的物理量是摩擦力和
小車的質(zhì)量
小車的質(zhì)量

表1紙帶的測量結(jié)果
測量點 s/cm v/(m
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
5.06
5.06
0.49
0.49
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
(2)甲、乙兩個實驗小組選用下面不同的實驗器材完成“測定金屬絲的電阻率”的實驗,除待測金屬絲(金屬絲的電阻Rx約為3Ω)外,實驗室還備有的實驗器材如下:
A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為15kΩ)     B.電壓表V2(量程l5V,內(nèi)阻約為75kΩ)
C.電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約為0.2Ω)     D.電流表A2(量程600mA,內(nèi)阻約為1Ω)
E.滑動變阻器R1(0~100Ω,0.6A)          F.滑動變阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E        H.螺旋測微器(千分尺)、刻度尺
I.電阻箱                                J.開關(guān)S,導線若干
甲組根據(jù)選用的器材設(shè)計了(a)、(b)兩個測電阻的電路圖4.則:
①為減小實驗誤差,甲組同學還選用的實驗器材有(填代號)
ADEGH
ADEGH
.選用的電路圖
b
b
 (選填“(a)”或“(b)”),但用該電路電阻的測量值將
小于
小于
真實值.
②若用刻度尺測得金屬導線長度為l=60.00cm,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩表的示數(shù)分別如圖5所示,則金屬絲的直徑為d=
0.785
0.785
mm.電流表和電壓表的示數(shù)分別為I=
1.20
1.20
A和U=
0.50
0.50
V.用上述測量數(shù)據(jù)可計算出電阻率的表達式為
πUd2
4IL
πUd2
4IL

乙組同學仍用螺旋測微器測得金屬絲的直徑,記為d,實物電路如圖6.實驗時他們記錄了在電阻箱阻值一定的情況下,金屬絲接入不同的長度L和對應的電流I的值,接下來在坐標紙上畫出了
1
I
-L的關(guān)系圖線由于是直線,設(shè)其斜率為k,直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓為U,則計算金屬絲電阻率的表達式為
kdU
kdU
(用k、d、U表示)

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(1)某同學用如圖1所示的實驗裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小實驗誤差,除了要求鉤碼的重力遠小于小車的重力外,在實驗中應該采取的必要措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

(2)打點計時器使用50Hz的交流電.圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時實驗得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到O的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應位置.

表:紙帶的測量結(jié)果
測量點 S/cm v/(m?s-1
O 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
(3)實驗測得小車的質(zhì)是為0.22kg.此同學研究小車運動過程中A點到E點對應的拉力對小車做的功為0.023J,小車的動能變化為
0.022
0.022
J,這樣在實驗允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對物體做的功等于物體動能的變化”.

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(1)如圖1所示,為同一打點計時器打出的兩條紙帶,由紙帶可知
BD
BD

A.在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,紙帶甲的平均速度比乙的大
B.在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,紙帶甲的平均速度比乙的小
C.紙帶甲的加速度比乙的大
D.紙帶甲的加速度比乙的小
(2)有一種新式游標卡尺,游標尺的刻度與傳統(tǒng)的舊式游標尺明顯不同,舊式游標尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格,新式游標卡尺也有相應的三種,但刻度卻是:19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份.
①以“39mm等分成20份”的新式游標卡尺為例,它的精度是
0.05mm
0.05mm
mm.
②用新式游標卡尺測量某一物體的厚度,測量時游標的示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)是
31.25mm
31.25mm
mm.
(3)某同學利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律,實驗的簡易示意圖3,當有不透光物體從光電門間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.所用的西甌XDS-007光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色膠帶貼在透明直尺上,從一定高度由靜止釋放,并使其豎直通過光電門.某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi,并將部分數(shù)據(jù)進行了處理,結(jié)果如下表所示.(取g=9.8m/s2,注:表格中M為直尺質(zhì)量)

(1)從表格中數(shù)據(jù)可知,直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用vi=
d
ti
求出的,請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整.
(2)通過實驗得出的結(jié)論是:
在誤差允許的范圍內(nèi),物體機械能守恒
在誤差允許的范圍內(nèi),物體機械能守恒

△ti
(10-3s)
vi=
d
ti

(m?s-1
△Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12
△hi
(m)
Mg△hi
1 1.21 3.13
2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
3 1.00 3.78 2.24M 0.23 2.25M
4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
5 0.90 0.41
(3)根據(jù)該實驗請你判斷下列△Ek-△h圖象中正確的是
C
C

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(1)作勻加速直線運動的物體,依次通過A、B、C三點,位移SAB=SBC.已知物體在AB段的平均速度為3m/s,在BC段的平均速度大小為6m/s,那么物體在B點時的即時速度的大小為
5
5
m/s
(2)在“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗中:
①測量彈簧的總長度,選用的測量工具是
A
A

A.刻度尺             B.游標卡尺           C.螺旋測微器
②實驗得到下表,若g=10m/s2,彈簧總長x為自變量,各物理量均用國際單位制中單位,彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式為
F=100(x-0.15)
F=100(x-0.15)

彈簧總長度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
鉤碼質(zhì)量m/g 500 1000 1500 2000
(3)在測定勻變速直線運動加速度的實驗中,選定一條紙帶如圖所示,從0點開始,每5個點取一個計數(shù)點的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點.測得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.

①在計時器打出點4時,小車的速度分別為:v4=
31.35
31.35
cm/s,加速度a=
49.6
49.6
cm/s2
②如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比
偏小
偏小
(選填:偏大、偏小或不變).

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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==12m/s=43.2km/h。因為v0>v規(guī),所以該卡車違章了。

14. 解:當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。

當人在滑輪的正下方時,物體的初速度為零,

當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段應用動能定理:mgR+Wf=

所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J

(2)對BC段應用動能定理: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

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:

 


同步練習冊答案