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題目列表(包括答案和解析)

Ⅰ、某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

①如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=______mm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s,則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度______m/s.在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、______和______(文字說明并用相應(yīng)的字母表示).

②本實(shí)驗(yàn)通過比較______ 和______在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號表示),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
Ⅱ、李陽同學(xué)要幫媽媽制作一個(gè)自動(dòng)控溫孵化器,他到電子商城買了一只標(biāo)稱值為220Ω的半導(dǎo)體熱敏電阻,由于不知道該電阻的溫度特性,為此,他做了如下實(shí)驗(yàn).
(1)在室溫下(約20℃)他正確使用多用表的歐姆擋測該熱敏電阻的阻值時(shí),表的示數(shù)如圖甲所示,可判定李陽同學(xué)測量時(shí)選用的是______擋,測得熱敏電阻的阻值是______Ω.
(2)李陽同學(xué)要通過改變熱敏電阻的溫度并用伏安法測熱敏電阻的阻值來研究熱敏電阻的溫度特性,他準(zhǔn)備了如下器材:
①蓄電池(電動(dòng)勢為6V,內(nèi)阻不計(jì))及電鍵
②伏特表(量程為0~6V,內(nèi)阻很大)
③安培表(量程為0~20mA,內(nèi)阻Rg=10Ω)
④定值電阻R(R=5Ω)
圖乙中給出四個(gè)電路,其中合理的是______.

(3)李陽同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
t/℃15.020.025.030.035.040.045.050.0
R/Ω330275230202170144120103
圖丙是李陽同學(xué)利用這個(gè)熱敏電阻制成的孵化器溫度控制電路,其中控制電路的輸入端A、B內(nèi)接電路可等效為一個(gè)電動(dòng)勢為2.0V,內(nèi)阻為100Ω的電源,當(dāng)通過熱敏電阻R的電流大于等于2.0mA時(shí),控制電路動(dòng)作,輸出端的開關(guān)斷開,加熱器停止加熱.孵化小雞時(shí),要求孵化箱恒溫在39.5℃,為此,李陽將孵化箱的最高溫度設(shè)定為40℃;為使恒溫箱能在40℃時(shí)控制電路動(dòng)作,定值電阻Ra的阻值應(yīng)為______Ω.


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(1)在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中,某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系,采用了如圖(l)所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、受力之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置.
①實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

②如圖(2)所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中 A、B、C、D、E、F 是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 T,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離已在圖中標(biāo)出,測出小車的質(zhì)量為 M,鉤碼的總質(zhì)量為 m.從打 B 點(diǎn)到打 E 點(diǎn)的過程中,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,該同學(xué)應(yīng)該尋找
mg(
△x
 
2
+
△x
 
3
+
△x
 
4
mg(
△x
 
2
+
△x
 
3
+
△x
 
4
  和
1
2
M(
△x
 
4
+
△x
 
5
2t
)
2
 
-
1
2
M(
△x
 
1
+
△x
 
2
2t
)
2
 
1
2
M(
△x
 
4
+
△x
 
5
2t
)
2
 
-
1
2
M(
△x
 
1
+
△x
 
2
2t
)
2
 
之間的數(shù)值關(guān)系(用題中和圖中的物理量符號表示).

(2)測量電阻器的電阻時(shí),有下列器材可供選擇
A.待測電阻器(阻值約為5Ω)
B.電流表A1(量程3mA,內(nèi)阻r1=10Ω)
C.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻r2約為1Ω)
D.電壓表V(量程6V,內(nèi)阻約3KΩ)
E.定值電阻R1=990Ω
F.定值電阻R2=9990Ω
G.滑線變阻器(最大阻值為4Ω,額定電流為0.5A)
H.電源(電動(dòng)勢2V,內(nèi)阻約為1Ω)
I.導(dǎo)線、電鍵
①為盡可能多測幾組數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)電路填在右圖方框中
如圖
如圖


②選擇的器材有
ABCEGHI
ABCEGHI

③計(jì)算Rx的表達(dá)式
R
 
x
=
I
 
1
(r
 
1
+R
 
1
)
I
 
2
-I
 
1
R
 
x
=
I
 
1
(r
 
1
+R
 
1
)
I
 
2
-I
 
1
(用電表的讀數(shù)和定值電阻的阻值表示)

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如圖所示在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊,小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止,則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中(   )

A.小物塊所受電場力逐漸減小
B.小物塊具有的電勢能逐漸增加
C.M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢
D.小物塊電勢能的變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功

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如圖所示在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊,小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止,則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中(    )

A.小物塊所受的電場力逐漸減小

B.小物塊具有的電勢能逐漸減小

C.M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢

D.小物塊電勢能的變化量的大小等于克服摩擦力做的功

 

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如圖所示在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊,小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止,則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中(    )

A.小物塊所受的電場力逐漸減小

B.小物塊具有的電勢能逐漸減小

C.M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢

D.小物塊電勢能的變化量的大小等于克服摩擦力做的功

 

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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(yùn)動(dòng)的速度為v0,剎車后至停止運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:-μmgs=0-。得v==12m/s=43.2km/h。因?yàn)関0>v規(guī),所以該卡車違章了。

14. 解:當(dāng)人向右勻速前進(jìn)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(jì)算拉力所做的功,而在這個(gè)過

程中,人的拉力對物體做的功使物體的動(dòng)能發(fā)生了變

化,故可以用動(dòng)能定理來計(jì)算拉力做的功。

當(dāng)人在滑輪的正下方時(shí),物體的初速度為零,

當(dāng)人水平向右勻速前進(jìn)s 時(shí)物體的速度為v1 ,由圖

1可知: v1= v0sina       

⑴根據(jù)動(dòng)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(dòng)能定理:mgR+Wf=

所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J

(2)對BC段應(yīng)用動(dòng)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(dòng)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(diǎn)滑到E點(diǎn)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(diǎn),在整個(gè)過程中克服摩擦力做功W1,由動(dòng)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(dòng)摩擦

f1,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動(dòng)摩擦力f2,

,兒童從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在E點(diǎn).

由動(dòng)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(diǎn)的速度最大,顯然,傾角越大,通過B點(diǎn)的速度越大,設(shè)傾角為時(shí)有最大速度v,由動(dòng)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(shí)間為:

(2)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),有:

解得:汽車的最大速度為:

(3)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)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(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理有:

又有

代入數(shù)值,聯(lián)立求解得:

所以汽車總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

 


同步練習(xí)冊答案