15.某研究性学习小组用如图12所示装置验证机械能守恒定律.图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝.当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断.小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在水平地面上放上白纸.上面覆盖着复写纸.当小球落在复写纸上时.会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A.B点在白纸上的投影点N.M.用米尺量出AN的高度H1.BM的高度H2.算出A.B两点的竖直距离.再量出M.C之间的距离x.即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g.小球的质量为m. (1)用题中所给的物理量表示出小球平抛时的初速度ν0= . (2)用题中所给的物理量表示出小球从A到B过程中.重力势能的减少量△= .动能的增加量△= . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(10分)某研究性学习小组,为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究。图12为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝电阻较大;一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OCH;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图13中虚线所示).细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。

(1)已知电源的电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______________________。

(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下的实验:

实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数。

表一  球半径r=0.50cm

风速(m/s)

10

15

20

30

电压表示数(V)

2.40

3.60

4.81

7.19

由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速的关系是_______________________。

实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同情况下电压表的示数。

表二  风速v=10 m/s

球半径(cm)

0.25

0.50

0.75

1.00

电压表示数(V)

9.60

2.40

1.07

0.60

由表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系是_______________________。(球体积公式

(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_________________________。

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(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只        Ω(保留一位小数)的定值电阻R1
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;

③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=        Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是                 
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是           。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响                       B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小               D.R0的实际阻值比标称值偏大

测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表V读数U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改装表A读数I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160

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(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只        Ω(保留一位小数)的定值电阻R1
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;

③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=        Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是                 
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是           。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响                       B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小               D.R0的实际阻值比标称值偏大
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表V读数U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改装表A读数I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160

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(2011?淮安三模)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.

(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1
=
=
△t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=
8.474
8.474
mm.
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出
滑块质量M
滑块质量M
两光电门间距离L
两光电门间距离L
(写出物理量的名称及符号).
(4)若上述物理量间满足关系式
mgL=
1
2
(m+M)(
d
△t2
2-
1
2
(m+M)(
d
△t1
2
mgL=
1
2
(m+M)(
d
△t2
2-
1
2
(m+M)(
d
△t1
2
,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒.

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(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中:(实验装置如图)
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①下列说法哪一个是错误的
 
.(填选项前的字母)
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距△x=
a
n-1

②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为
 
mm.
(2)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.
①先直接用多用电表测定该电池电动势.在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为
 
V.
②然后,用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势.
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(ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路.
(ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的
1
R
1
U
的值.请用表中数据在坐标纸上描点,并作出
1
U
-
1
R
图线.
(ⅲ)从图线中可求得E=
 
V.
R(Ω) 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0
U(V) 8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.9
1
R
(×10-2Ω-1
0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00
1
U
(V-1
0.12 0.17 0.21 0.24 0.31 0.35

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同步练习册答案