的表达式为:= (用.和.表示),在实物图上用实线代表导线.连接成实验电路. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

用如图1所示实验装置验证机械能守恒定律.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为m,遮光片两条竖边与导轨垂直;导轨上B点处有一光电门,测得遮光片经过光电门时的挡光时间为t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离.将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片组成的系统重力势能的减小量表示为△EP=
mghs
d
mghs
d
.动能的增加量表示为△Ek=
mb2
2t2
mb2
2t2
.在滑块运动过程中若机械能守恒,则与s的关系式为=
1
t2
=
ghs
b2d
1
t2
=
ghs
b2d

(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
1 2 3 4 5
s/m 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
/104s-2 1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标,为纵坐标,在如图2的坐标纸中已经描出2、3、4数据点;请描出第1和第5个数据点,并根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率:k=
2.40
2.40
×104m-1?s-2(保留3位有效数字).实验中,除了必须测量g、d和h的数值外,还应测量
遮光片的宽度b
遮光片的宽度b
的数值,并用上述测量量表达k0=
gh
b2d
gh
b2d
,计算出k0的值,然后将k和k0进行比较,若其差值在实验误差允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

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用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量:

①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。

④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_____的顺序进行操作,再完成读数测量。

A.  将K旋转到电阻挡”x1K”的位置

B.  将K旋转到电阻挡”x10”的位置

C.  将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D.  将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准

(2)如图2,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量       (填选项前的序号),间接地解决这个问题

A小球开始释放高度           

B小球抛出点距地面的高度

C小球做平抛运动的射程

②图2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程,然后,把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是      (填选项的符号)

A.用天平测量两个小球的质量

B.测量小球开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度h

D.分别找到相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM,ON

③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为             (用②中测量的量表示);

若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为           (用②中测量的量表示)。

④经测定,,小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。

碰撞前,后­m1动量分别为p1与p1,则p1:p1=     ;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1: p2=11:   

实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值           

⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为         cm

 

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用如图3所示的实验装置验证机械能守恒定律. 实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种. 重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先释放纸带,再接通电源,打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的步骤是:_________(填选项)

其中操作错误的步骤是:_________(填选项)应改为               

       (填选项)应改为                

(2)实验打出的纸带,如图4所示,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,打点周期为T .


若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,实验要验证从O点到C点机械能守恒,只需验证          即可.(要求用题(2)中给出的符号填写表达式).

在实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是在重锤下落的过程中存在          . 可以通过该实验装置测阻力的大小,还需要测量的物理量是       .

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要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2.

(1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;

(2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:

实验

次数

托盘和盘中砝码

的总质量m/(kg)

滑块的加速度

a/(m/s2)

1

0.100

0

2

0.150

0

3

0.200

0.39

4

0.250

0.91

5

0.300

1.40

6

0.350

1.92

7

0.400

2.38

  

请根据表中数据在图丙中作出am图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.

A. 每次实验的M+m′都相等  B. 每次实验都保证M+m′远大于m

C. 每次实验都保证M+m′远小于m  D. 每次实验的m′+m都相等

(3) 根据am图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).

图甲

  图乙

图丙

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 用如图3所示的实验装置验证机械能守恒定律. 实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种. 重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先释放纸带,再接通电源,打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的步骤是:_________(填选项)

其中操作错误的步骤是:_________(填选项)应改为                               

                              (填选项)应改为                               

 

(2)实验打出的纸带,如图4所示,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,打点周期为T .


若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,实验要验证从O点到C点机械能守恒,只需验证                    即可.(要求用题(2)中给出的符号填写表达式).

在实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是在重锤下落的过程中存在                  . 可以通过该实验装置测阻力的大小,还需要测量的物理量是             .

 

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题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

C

CD

A

B

B

C

AD

BD

D

C

D

13.(1)2.030(2分)       (2)75.2s(1分)1.88s  (1分)

(3)例如:计算摆长时,漏加摆球半径等于合理答案均给分。(2分)

14.  (由于实验操作顺序原因而写成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.解:(1)根据动能定理可求带电粒子刚进入偏转管C时的瞬时速度

     ①

(2)电场力提供了带电粒子在偏转管C内运动所需的向心力

       ②

由①②式得       (2分)

16.解:(1)设地球质量为.飞船质量为,则地球表面质量为的某物体

, 所以    ①

飞船在A点受到地球引力为   ②

由①②得

(2)飞船在预定圆轨道飞行的周期

根据牛顿第二定律

解得

17.解:根据牛顿第二定律可知滑块A在斜面上下滑的加速度

   ①

设A到斜面底部的速度为,所经时间为

     ②

当A恰好追上滑块B时,滑块A在水平底部经时间

     ③

当A恰好能追上滑块B, 滑块B的速度恰好等于,即

    ④

由①②③④解方程组得

18.解因为,所以粒子通过磁场的时间小于周期

由于     ①      由于      ②

(1)当弦长最短,即由P进入Q飞出时,离子在磁场中运动时间最短

            ③

从几何关系可知       ④

由①②③④得     

(2)当速度沿界面I竖直向上时,离子在磁场中运动时间最长,

从几何关系可知

           ⑤            ⑥

  ⑦            由于    ⑧

由①②③④⑤⑥⑦⑧得

解法二:由

    

同理可得

19.解:(1)根据法拉第电磁感应定律可求三段的感应电动势

 

根据闭合电路欧姆定律求出bc两点间的电势差

金属板间的电势差为

由平衡条件可得

(2)金属棒所受安培力为

加在金属棒上拉力的功率

 20.解:(1)根据机械能守恒定律  

得物体P滑到B点时的速度为 

(2)没有传送带时,物块离开B点后做平抛运动的时间为t:物块从静止的传送带右端水平抛出,在空中运动的时间也为:  

水平位移为,因此物体从传送带右端抛出的速度

根据动能定理

所以传送带之间的动摩擦因数为

(3)当传送带向右运动时,若传送带的速度,即时,物体在传送带上一直做匀减速运动,离开传送带的速度仍为,落地的水平位移为,即

当传送带的速度时,物体将会在传送带上先做一段匀变速运动,如果尚未到达传送带右端,速度即与传送带速度相同,此后物体将做匀速运动,而后以速度离开传送带,的最大值为物体在传送带上一直加速而达到的速度。

  由此解得

,物体将以速度离开传送带,因此得O、D之间的距离为

,即时,物体从传送带右端飞出时的速度为,O、D之间的距离为   

综合以上的结果,得出O、D之间的距离s随速度变化的函数关系为

 

 

 

 

 

 

 

 


同步练习册答案