题目列表(包括答案和解析)
为了测定木块与长木板之间的动摩擦因数,实验室可以提供如下器材:A端固定、B端高度可以调节的长木板一块、小木块一个、计时器一个、米尺一把。已知重力加速度为g。
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①填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:
a. 调节长木板B端高度,让木块从板上C点由静止开始下滑到板的底端A处,用计时器记下木块下滑所用的时间t。
b.用米尺测量C与A之间的距离s,则木块下滑的加速度a= 。
c.用米尺测量长木板B端相对于水平桌面的高度h和长木板的总长度l。根据牛顿第二定律,可求得木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式
=____________。(用实验的测量量表示)
d.改变_____________________________________,重复上述测量和计算,求出
的平均值。
②在上述实验中,为减小实验误差,某同学通过改变斜面的倾角θ,测出了多个加速度a1、a2、a3 ,并计算出加速度的平均值
,用该平均值计算出动摩擦因数。你认为该同学的方法是否正确,并说明理由 。
与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示, a、b分别是光电门的光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过肘,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤。让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为
和
.用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图丙所示.
①读出滑块的宽度d=_______cm
②滑块通过光电门1的速度V1=_______m/s,滑块通过光电门2的速度V2=_______m/s(结果保留两位有效数字).
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成实验,除了测出V1 V2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是_______写明代表物理量的字母)
④动摩擦因数的表达式u=_______
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11. 像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
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现利用图所示装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器设有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为
s和
s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺数如图所示。
(1)读出滑块的宽度d = cm。
(2)滑块通过光电门1的速度v1 = m/s,滑块通过光电门2的速度v2 = m/s。
(3)若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是 (说明各量的物理意义,同时指明代表物理量的字母)。
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ= (用字母表示)。
二、选择题(每小题6分,共48分,全对6分,对而不全3分)
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
B
AC
BD
AD
A
C
D
22.(1)(1)6.0(2分,6也给分);如图(4分,电流表外接2分,滑线变组器限流接法2分) 。
(2) ①
(3分)
③ BCE (3分,BE得3分)
④纸带与打点计时器间的摩擦阻力,空气阻力等。(2分)
23.解:设子弹射入木前的速度为v,射入木块后的共同速度为V,子弹打入木块过程由动量守恒定律得:
(6分)
木块与子弹一起运动的过程由动能定理得:
(6分)
联立以上两式并代入数据得:
(4分)
24.解:(1)由于带电微粒在磁场方向反向前后的运动是对称的,所以微粒所受的电场力与重力是平衡的(2分)。微粒做匀速圆周运动,轨迹如图:
设微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R,由图可知
①(2分)
由洛仑兹力公式及匀速圆周运动规律得:
②(2分)
联立①②解得:
③(2分)
(2)设M、N两板间的电势差为U,由电场力与重力平衡得:
④(2分)
由电容公式得:
⑤(1分)
联立④⑤得:
⑥(2分)
(3)当撤去磁场,两金属板电量减半,带电微粒做类平抛运动,竖直方向的加速度为a,由牛顿第二定律得:
⑦(2分)
带电微粒水平方向的运动:
⑧(1分)
带电微粒竖直方向的运动:
⑨(1分)
联立④⑦⑧⑨得:
⑩(2分)
25.解:(1)棒ab从A处下落
时,回路中的感生电动势为:
⑴(1分)
回路中的总电阻:
⑵(1分)
通过棒ab的电流为
⑶(1分)
由牛顿第二定律得:
⑷(2分)
联立⑴⑵⑶⑷解得:
⑸ (1分)
(2)设棒ab进入CD的速度为v3。回路中的感生电动势为:
⑹(1分)
回路中的总电阻:
⑺(1分)
通过棒ab的电流为
⑻(1分)
由平衡条件得:
⑼(1分)
棒ab从MN处下落到CD过程中,由机械能守恒定律得:
⑽(2分)
联立⑹⑺⑻⑼⑽解得:
⑾(2分)
(3)分析题意得棒ab从MN处下落h的速度与导体棒ab在磁场II中做匀速运动的速度相等(1分),设导体棒ab自进入磁场II到开始做匀速运动过程中电流产生的热量全部热量为Q总,导体棒ab移动的距离为H,则由能量守恒得:
⑿(2分)
设导体棒ab在磁场II中运动过程中的某一时刻通过R2的电流为I,则同一时刻通过R1的电流也为I,通过R3的电流为2I,电路的总功率为
⒀(1分)
所以,棒ab自进入磁场II到开始做匀速运动过程中电流产生的热量全部热量为
⒁(1分)
联立⑾⑿⒀解得:
⒂(1分)
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