题目列表(包括答案和解析)
某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示.他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g=________.请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将________(填“偏大”“偏
小”或“相同”).
某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示.他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g=________.请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将________(填“偏大”“偏
小”或“相同”).
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某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中:
(1)为了减小测量周期的误差,摆球应选经过最________(填“高”或“低”)点的位置时开始计时并计数1次,且用秒表测得经过该位置n次的时间为t,则
单摆的周期为________.(2)用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆长,测量情况如下图1所示,悬挂点在刻度尺的0 mm处,从图中可知单摆的摆长L为________m.
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(3)
为了寻找单摆周期与摆长的关系,在实验中要改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的T与L的数据,以L为横坐标,T为纵坐标得如下图2所示图象.据此你猜测L与T可能有的关系是摆长L与________(填![]()
(4)下表是
“探究单摆周期与摆长的关系”实验的有关数据.![]()
①利用上面的数据,在坐标图(图3)中作出L-T2图像.
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②根据图像可知,当地的重力加速度g=________m/s2.
在利用单摆测重力加速度的实验中,某同学测出了多组摆长和运动周期,根据实验数据,作出的T2-l关系图像如图所示.
(1)该同学实验中出现的错误可能是________.
(2)虽然实验中出现了错误,但根据图像中的数据,仍可算出准确的重力加速度,其值为________m/s2.
某研究性学习小组采用如图甲所示的装置,探究物体的加速度与所受合外力的关系.提供器材有:气垫导轨(总长度为L)、滑块(总质量为m,装有宽度为d的遮光板)、光电门两只(配接数字计时器)、木块若干、米尺.在一次实验中,测出两光电门AB间的距离为L,导轨顶端距水平面的高度为h,接通气源,让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动,读出遮光板通过光电门1的时间为tl,通过光电门2的时间为t2,重力加速度为g
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(1)通过改变气垫导轨与水平面的夹角,改变合外力大小,探究滑块从导轨顶端由静止开始运动的加速度与所受合外力的关系.上述实验中滑块所受合外力大小可表示为F=________,加速度大小为a=________.
(2)该小组测得多组数据,描点作出了如图乙所示的a-F图线,图线不通过坐标原点的主要原因是________.
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(3)利用同样的装置可以验证机械能守恒.滑块在AB间运动过程机械能守恒的表达式可表示为________.实验结果显示,滑块有机械能的损失,原因是要克服空气阻力做功.在甲图中,保持其他条件不变,只调整光电门2的位置,增大Lo,发现空气的平均阻力f随之增大,究其本质,说明空气阻力与________有关.
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.BC:气体失去了容器的约束会散开,是由于扩散现象的原因;水变成水蒸汽时,需要吸收热量,分子动能不变,分子势能增加,选B。气体体积增大,压强不变温度升高,由热力学第一定律可知,吸热,故选C。气体压强与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数有关,气体温度升高,体积变大时,压强可以不变或减小。
2.A:干路中总电阻变大,电流变小,路端电压变大;电容器的电荷量变大,电源总功率变小,灯泡变暗。
3.AC:汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力,故下坡的速度一定大于v;阻力一定大于重力沿斜面的分力,否则不可能达到匀速运动。
4.D:P点加速运动说明此波向左传播,故Q点向上运动,N点向上运动。
5.B:子弹上升速度减小,阻力变小,加速度变小,下降时向上的阻力变大,向下的合力变小,加速度仍变小。
6.BD:弹簧的弹性势能增大,物体的重力势能减小;物体的机械能变小,系统的机械能不变。
7.B:小球的质量未知,动能无法求出;加速度可由公式Δs=at2求出;不是无精度释放的位置,不满足相邻距离奇数之比关系;当地的重力加速度未知,不能验证小球下落过程中机械能是否守恒。
8.AD;只能外轨高于内轨时,斜面的支持力和重力的合力才能指向轴心。火车转变的向心力是重力和支持力的合力,推得:mgtanθ=m
; anθ=
;得:v2=
hr;故选AD。
9.AD若弹簧的长度大于原长,说明m2的摩擦力大于其重力的分力,故μ1<μ2;若弹簧的长度小球原长,说明m1的摩擦力大于其重力的分力,μ1>μ2。
10.BC:小灯泡的伏安特性曲线是在电阻变化下画出的,其斜率不是电阻;电阻是电压与电流的比值;功率是电压与电流的乘积。
11.C:物体与卫星的角速度相同,半径大的线速度大;由a=ω2r可知加速度是卫星的大;该卫星不一定是同步卫星,也可能是和同步卫星相同高度的逆着地球自转方向的卫星。
12.A:将每个区域的电场合成,画出垂直电场线的等势面。
二、实验题(12分)
13.(1)0.830 (3分)(2)D (3分)(3)B (3分) (4)9.76 (3分)
14.(10分)解:设O点距A点的距离为h,AB的距离s,下落时间为t1,初速度为v0,则无电场平抛时,水平:s=v0t1 (1分) 竖直:h=
(1分)
得:s=
(2分)
有电场平抛时,水平:2s=v0t2 (1分) 竖直:h=
(1分)
竖直方向的加速度 a=
(1分) 代入得:2s=
(1分)
解得:E=
(3分)
15.(10分)解:(1)依题知,木块受到的滑动摩擦力为3.12N (1分)
而 f=μN=μmg (2分)
得动摩擦因数μ=
=0.4 (2分)
(2)木块受力如图所示,根据牛顿第二定律有
F-mgsinθ-f1=ma ① (2分)
而f1=μN1=μmgcosθ ② (2分)
联立①②式并代入数据解得:F=8.7N (1分)
16.(10分)解:设
根据动量守恒定律,有
(
解得:v1=
(2分)
根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:
W1=
m(2v0)2-
mv02=
mv02 (2分)
W2=
v0)2-
3mv02=-
mv02 (2分)
弹簧对两个物体做的功分别为:W=W1+W2=
(1分)
17.(10分)解:(1)物体由A到B,设到达B点速度为vt,由动能定理得:
Eqx0-μmgx0=
(2分) 解得:vt=
由公式:0-
-2μgs (1分)
得物块距OO / 的最大水平距离:s=
=x0 (1分)
(2)设物块在传送带上速度减为零后,从传送带返回达到与传送带相同的速度v0时的位移为x,由动能定理得:μmgx=
-0 (1分)
得:x=
x0<x0,故物块没有到达B点时,已经达到了和传送带相同的速度。
(1分)
物块在传送带上向左运动的时间:t1=
(1分)
物块从左向右返回到与传送带具有相同速度v0的时间:
(1分)
物块相对传送带运动的过程中传送带的位移:s1=v0(t1+t2) (1分)
传送带所受到的摩擦力:f=μmg
电动机对传送带多提供的能量等于传送带克服摩擦力做的功:
W=fs1=μmg×
(1分)
说明:其它方法正确同样得分。
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