①上述兩種方案中,你認(rèn)為更合理、更易于操作的是
(填“方案一”或“方案二”)
②該實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)是
。
3.鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的,彎道處要求外軌比內(nèi)軌高,其內(nèi)外高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān),還取決于火車在彎道上的行駛速率。下表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之相對應(yīng)的軌道的高度差h。
彎道半徑r(m)
660
330
220
165
132
110
內(nèi)外軌高度差h(m)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式為: ,并求出當(dāng)r=440m時,h的設(shè)計(jì)值應(yīng)為: 。
(2)鐵路建成后,火車通過彎道時,為保證絕對安全,要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)面壓力,又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值為L=1.500m,結(jié)合表中數(shù)據(jù),算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率:v= ;(路軌傾角很小時,正弦值按正切值處理g=10m/s2)
(3)隨著人均生活節(jié)奏加快,對交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊,為了提高運(yùn)輸能力,國家對鐵路不斷進(jìn)行提速,這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高,請根據(jù)上述計(jì)算原理和上述表格分析提速時應(yīng)采取怎樣的有效措施?答: 。
4.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動能定理”,他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過
滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑
塊處于靜止?fàn)顟B(tài).
若你是小組中的一位成員,要完成
該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:
(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材
有
.
(2)實(shí)驗(yàn)時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是
,實(shí)驗(yàn)時首先要做的步驟是 .
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動,用打點(diǎn)計(jì)時器記錄其運(yùn)動情況,在打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1< v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為
(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測量得到的物理量).
5.現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時,物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計(jì)時器一個、米尺、天平、砝碼、鉤碼若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下(不考慮摩擦力的影響),在空格中填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖帧?/p>
(1)用天平測出小車的質(zhì)量m
(2)讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2,記下所用的時間t。
(3)用米尺測量A1與A2之間的距離s。則小車的加速度a=
。
(4)用米尺測量A1相對于A2的高度h。則小車所受的合外力F =
。
(5)在小車中加鉤碼,用天平測出此時小車與鉤碼的總質(zhì)量m,同時改變h,使m與h的乘積不變。測出小車從A1靜止開始下滑到斜面底端A2所需的時間t。請說出總質(zhì)量與高度的乘積不變的原因______________________________。
(6)多次測量m和t,以m為橫坐標(biāo),t2為縱坐標(biāo),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條____________線,則可驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時,物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一規(guī)律。
www.ks5u.com
6.現(xiàn)有一種特殊的電池,它的電動勢E約為9V,內(nèi)阻r約為50Ω,已知該電池允許輸出的最大電流為50 mA,為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖中電壓表的內(nèi)阻很大,對電路的影響可不考慮,R為電阻箱,阻值范圍0~9 999Ω,R0是定值電阻,起保護(hù)電路的作用.
(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格:
A. 10Ω 2.5 W B. 100Ω 1. 0 W
C. 200Ω 1. 0 W
D. 2 000Ω 5.0 W
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選哪一種規(guī)格?答
。
(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù)改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖 (b)所示的圖線(已知該直線的截距為0.1 V-1).則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動勢E為 V,內(nèi)阻r為
Ω。
7.學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究,而科學(xué)探究可以分為理論探究和實(shí)驗(yàn)探究。下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡用兩種方法探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系。
Ⅰ.理論探究:
根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和有關(guān)運(yùn)動學(xué)公式,推導(dǎo)在恒定合外力的作用下,功與物體動能變化間的關(guān)系,請?jiān)诖痤}紙上對應(yīng)位置寫出你的推導(dǎo)過程。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)探究:
①某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖乙所示,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:
a.______ _ ___;b.
_ ____;
②如圖丙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T。距離如圖。則打C點(diǎn)時小車的速度為 ;
要驗(yàn)證合外力的功與動能變化間的關(guān)系,除位移、速度外,還要測出的物理量有:
。
8.王紅同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上還有一個定值電阻R0。他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來測量R0的阻值,實(shí)驗(yàn)時用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù),并將滑動變阻器的滑片P移動到不同位置時,記錄了U1、U2、I的一系列值。
(1)他在同一坐標(biāo)紙上分別作出U1-I、U2-I圖線,則所作的直線斜率較大的是
(2)定值電阻R0的計(jì)算表達(dá)式是: R0= (用測得的物理量表示),
若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤,實(shí)驗(yàn)中測得R0值 (填“大于”、“等于”或“小于”)實(shí)際值。
(3)張超同學(xué)說:“在王紅同學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)器材中,如果知道電流表的內(nèi)阻rA,就能少用一個電壓表測出電動勢、內(nèi)阻以及R0的值。請你在虛線框中畫出張超同學(xué)設(shè)想的電路圖,并寫出簡單實(shí)驗(yàn)步驟和E、r、R0三個物理量的計(jì)算式。
1.解析:靜電計(jì)是用來測量帶電體和大地間的電勢差的,平行板電容器與電源斷開,則電容器所帶的電量幾乎不變,將B板向上移動時,兩極板間的正對面積減小,電容減小,由可知,U增大,所以選項(xiàng)D正確。
2.答案:①猜想與假設(shè)
②C
③(1)方案二
(2)彈簧秤的讀數(shù)和木塊底面的長寬(式底部面積)
3.答案:(1)r.?h=33 0.075 (2)14.8 (3)增大h或增大r或減小L
4.答案:(1)天平,刻度尺
(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,平衡摩擦力
(3)
www.ks5u.com
5.答案:③ ;
④;
⑤為了使各次測量中,小車所受的合外力不變;
⑥過原點(diǎn)的直線
6.(命題思路:課本實(shí)驗(yàn)原理的遷移與變式,器材選擇、電路原理分析、數(shù)形結(jié)合)
答案: (1 )C (2)10 46±2.
7.答案:推導(dǎo):
牛頓第二定律得F合=ma,由運(yùn)動學(xué)公式得v22-v12=2ax,由功的定義式
W合 =F合x,三式聯(lián)立得W合 =
Ⅱ①a.平衡摩擦力 b.鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力
② 鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量
8.答案:⑴U2-I的圖線。
⑵R0=,大于;
⑶電路圖:略
實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖連接好電路;
②閉合開關(guān)S,移動滑片P使滑動變阻器短路,測得兩電表讀數(shù)為U1、I1;
③移動滑片P使滑動變阻器不短路,測得兩電表讀數(shù)為U2、I2;
④整理器材,數(shù)據(jù)處理。
計(jì)算公式:
①E= ②rA=
③R0=