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(7分)为了探究动能定理,一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽,让末端O点的切线水平,再将一木板竖直放置并固定,木板到斜槽末端O的距离为s,使小球从斜槽上某一标记点由静止释放,若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。

(1)假定斜槽光滑,小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式为:__________。
(2)若斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ(只考虑滑动摩擦力,且小球与水平槽之间的摩擦不计),小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式是:___________。
(3)改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,能得到多组关于H和y的数据,若以H为横坐标,从(1)、(2)中的关系式可知以________为纵坐标,通过描点作图,能得到一条倾斜的直线。

(1)(2分)(2)(2分)(3)(3分)(其他合理表达式均可得分)

解析试题分析:(1)斜槽光滑没有摩擦力做功,支持力与运动方向垂直不做功,只有重力做功,离开斜槽后仍旧是只有重力做功,所以合外力即重力做的功,离开斜面后为平抛运动,竖直方向为自由落体,,水平方向匀速直线运动根据速度的合成,整理即得,整理即得
(2)斜槽有摩擦力做功,支持力与运动方向垂直不做功,只有重力和摩擦力做功,从静止释放到击中挡板过程合外力做的功,离开斜面后为平抛运动,竖直方向为自由落体,,水平方向匀速直线运动根据速度的合成,整理即得,整理即得
(3)倾斜的直线即为一次函数关系,在该关系式中都是定值,所以成正比例关系,函数图象为倾斜的直线。所以为纵坐标。
考点:动能定理实验探究设计分析

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

几个同学合作如图所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”,弹簧的上端与标尺的零刻度对齐,他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8m/s2

钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
标尺刻x/10-2m
6.00
7.15
8.34
9.48
10.64
11.79
(1)根据所测数据,在图中所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线.

(2)作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是                             ;这种规格弹簧的劲度系数k=               N/m(保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为___________mm

(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数
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
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的_________图(选填“甲”或“乙”).

(3) 图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
      
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号).
A.1×10-2Ωm             B.1×10-3Ωm   
C.1×10-6Ωm             D.1×10-8Ωm

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在“测定玻璃折射率”的实验中,如图所示为所插四枚大头针的位置, aa′为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边,bb′为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边。

(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb′移到图中虚线位置,而在做光路图时aa′不变,则所测得的折射率将        (填偏大、偏小或不变);
(2)若所使用的玻璃砖的bb′边与aa′不平行(如图所示),其它操作无误,则所测得的折射率将            (填偏大、偏小或不变)。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:请回答下列问题

(1)在闭合开关之前移为防止电表过载而动滑动变阻器的滑动头P应放在_____处。
(2)现备有以下器材:
A.干电池1个    B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.滑动变阻器(0~1750Ω) D.电压表(0~3V)
E.电压表(0~15V)      F.电流表(0~0.6A)
G.电流表(0~3A)
其中滑动变阻器应选___,电压表应选_,电流表应选_ _ _。(填字母代号)
(3)右图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E=__    V,内电阻r=   _Ω。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律.

(1)当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转.下列说法哪些是正确的    (      )

A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转
B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向左偏转
C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转
D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏
(2)某同学在实验过程中发现,灵敏电流计的指针摆动很小,如果电路连接正确,接触也良好,原因可能是检流计灵敏度较低、线圈电阻较大,除此以外还可能是因为__         __        。(写一种可能原因)          

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某同学探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系。实验装置如图所示,刻度尺(最小刻度为毫米)的0刻度线与弹簧上端对齐。实验中,通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量,改变弹簧弹力,并记录下此时弹簧长度,进而求得弹簧的劲度系数k。重力加速度g取10m/s2

(1)右图是在弹簧下端悬挂质量为350g钩码时实验装置的示意图,此时弹簧的实际长度为             cm;
(2)若已知弹簧原长为7.80cm,则根据此次测量的数据,求得弹簧的劲度系数k=             N/m。(保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(12分)某毫安表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,备有下列器材:
A.待测毫安表mA
B.直流电源E(电动势3V,内阻可忽略)
C.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)
D.滑动变阻器R2(0~100Ω,50mA)
E.标准电流表A1(量程0-0.6A,内阻=0.5Ω)
F.标准电流表A2(量程0-3A,内阻=0.01Ω)
G.定值电阻R3的阻值为5Ω
H.定值电阻R4的阻值为20Ω
I.开关及导线若干
①应选用的器材有 _________ (只需填写所选器材序号,如ABCD...)
②在方框内画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号.

③待测电流表的电流刻度值的表达式I= _________ .式中各物理量所表示的意义分别为 ______             

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

一种供实验使用的小型电池,电动势约为9V,内阻约为40Ω,电池允许最大输出电流为50 mA,为了准确测定这个电池的电动势和内阻,用图甲a所示的实验电路进行测量(图中电压表内阻很大,可不考虑它对测量的影响),R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω,R0是保护电阻。
①按实验要求,把图甲b中的实验器材按实验电路图进行正确连线

②实验室里备用的定值电阻有以下几种规格:
A. 10Ω,5W         B.150Ω,0.5W       
C.800Ω,2.5W       D.1.2 kΩ,1W
实验时,R0应选用______较好。
③在实验中当电阻箱调到图乙所示位置后,闭合开关S,电压表示数9.0V,变阻箱此时电阻为____Ω,电路中流过电阻箱的电流为           mA。

④断开开关,调整电阻箱阻值,再闭合开关,读取电压表示数,多次测量后,做出如丙图所示线,则该电池电动势E=_____V,内阻r=    Ω。

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