的表達式為:= (用.和.表示),在實物圖上用實線代表導線.連接成實驗電路. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

用如圖1所示實驗裝置驗證機械能守恒定律.水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌,導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為m,遮光片兩條豎邊與導軌垂直;導軌上B點處有一光電門,測得遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t,用d表示A點到導軌底端C點的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A、B兩點間的距離.將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,用g表示重力加速度.完成下列填空和作圖:

(1)若將滑塊自A點由靜止釋放,則在滑塊從A運動至B的過程中,滑塊、遮光片組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為△EP=
mghs
d
mghs
d
.動能的增加量表示為△Ek=
mb2
2t2
mb2
2t2
.在滑塊運動過程中若機械能守恒,則與s的關系式為=
1
t2
=
ghs
b2d
1
t2
=
ghs
b2d

(2)多次改變光電門的位置,每次均令滑塊自同一點(A點)下滑,測量相應的s與t值,結果如下表所示:
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為橫坐標,為縱坐標,在如圖2的坐標紙中已經(jīng)描出2、3、4數(shù)據(jù)點;請描出第1和第5個數(shù)據(jù)點,并根據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線,求得該直線的斜率:k=
2.40
2.40
×104m-1?s-2(保留3位有效數(shù)字).實驗中,除了必須測量g、d和h的數(shù)值外,還應測量
遮光片的寬度b
遮光片的寬度b
的數(shù)值,并用上述測量量表達k0=
gh
b2d
gh
b2d
,計算出k0的值,然后將k和k0進行比較,若其差值在實驗誤差允許的范圍內(nèi),則可認為此實驗驗證了機械能守恒定律.

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用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T。

請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:

①旋動部件________,使指針對準電流的“0”刻線。

②將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。

③將插入“+”、“—”插孔的表筆短接,旋動部件_____,使指針對準電阻的_____(填“0刻線”或“∞刻線”。

④將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小,為了得到比較準確的測量結果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按_____的順序進行操作,再完成讀數(shù)測量。

A.  將K旋轉到電阻擋”x1K”的位置

B.  將K旋轉到電阻擋”x10”的位置

C.  將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接

D.  將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準

(2)如圖2,用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。

①試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量       (填選項前的序號),間接地解決這個問題

A小球開始釋放高度           

B小球拋出點距地面的高度

C小球做平拋運動的射程

②圖2中點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程,然后,把被碰小球靜止于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上位置靜止釋放,與小球相撞,并多次重復。

接下來要完成的必要步驟是      (填選項的符號)

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量、

B.測量小球開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度h

D.分別找到相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程OM,ON

③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為             (用②中測量的量表示);

若碰撞是彈性碰撞。那么還應滿足的表達式為           (用②中測量的量表示)。

④經(jīng)測定,,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示。

碰撞前,后­m1動量分別為p1與p1,則p1:p1=     ;若碰撞結束時m2的動量為p2,則p1: p2=11:   

實驗結果說明,碰撞前、后總動量的比值           

⑤有同學認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被撞小球做平拋運動的射程增大。請你用④中已知的數(shù)據(jù),分析和計算出被撞小球m2平拋運動射程ON的最大值為         cm

 

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用如圖3所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律. 實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種. 重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點痕進行測量,即可驗證機械能守恒定律.

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件;

B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上;

C.用天平測出重錘的質(zhì)量;

D.先釋放紙帶,再接通電源,打出一條紙帶;

E.測量紙帶上某些點間的距離;

F.根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.

其中沒有必要進行的步驟是:_________(填選項)

其中操作錯誤的步驟是:_________(填選項)應改為               

       (填選項)應改為                

(2)實驗打出的紙帶,如圖4所示,選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E,測出A距起始點O的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,打點周期為T .


若已知當?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g,實驗要驗證從O點到C點機械能守恒,只需驗證          即可.(要求用題(2)中給出的符號填寫表達式).

在實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是在重錘下落的過程中存在          . 可以通過該實驗裝置測阻力的大小,還需要測量的物理量是       .

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要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ,某同學設計了如圖甲所示的裝置,滑塊和托盤上分別放有若干砝碼,滑塊質(zhì)量為M,滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′,托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出).實驗中,重力加速度g取10 m/s2.

(1) 用游標卡尺測量窄片K的寬度d,如圖乙所示,則d=__________mm,用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x,滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動,擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB,根據(jù)運動學公式,可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a=____________;

(2) 該同學通過改變托盤中的砝碼數(shù)量,進行了多次實驗,得到的多組數(shù)據(jù)如下:

實驗

次數(shù)

托盤和盤中砝碼

的總質(zhì)量m/(kg)

滑塊的加速度

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

  

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象.從數(shù)據(jù)或圖象可知,a是m的一次函數(shù),這是由于采取了下列哪一項措施________.

A. 每次實驗的M+m′都相等  B. 每次實驗都保證M+m′遠大于m

C. 每次實驗都保證M+m′遠小于m  D. 每次實驗的m′+m都相等

(3) 根據(jù)am圖象,可知μ=________(請保留兩位有效數(shù)字).

圖甲

  圖乙

圖丙

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 用如圖3所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律. 實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種. 重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點痕進行測量,即可驗證機械能守恒定律.

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件;

B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上;

C.用天平測出重錘的質(zhì)量;

D.先釋放紙帶,再接通電源,打出一條紙帶;

E.測量紙帶上某些點間的距離;

F.根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.

其中沒有必要進行的步驟是:_________(填選項)

其中操作錯誤的步驟是:_________(填選項)應改為                               

                              (填選項)應改為                               

 

(2)實驗打出的紙帶,如圖4所示,選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E,測出A距起始點O的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,打點周期為T .


若已知當?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g,實驗要驗證從O點到C點機械能守恒,只需驗證                    即可.(要求用題(2)中給出的符號填寫表達式).

在實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是在重錘下落的過程中存在                  . 可以通過該實驗裝置測阻力的大小,還需要測量的物理量是             .

 

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題號

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:計算擺長時,漏加擺球半徑等于合理答案均給分。(2分)

14.  (由于實驗操作順序原因而寫成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.解:(1)根據(jù)動能定理可求帶電粒子剛進入偏轉管C時的瞬時速度

     ①

(2)電場力提供了帶電粒子在偏轉管C內(nèi)運動所需的向心力

       ②

由①②式得       (2分)

16.解:(1)設地球質(zhì)量為.飛船質(zhì)量為,則地球表面質(zhì)量為的某物體

, 所以    ①

飛船在A點受到地球引力為   ②

由①②得

(2)飛船在預定圓軌道飛行的周期

根據(jù)牛頓第二定律

解得

17.解:根據(jù)牛頓第二定律可知滑塊A在斜面上下滑的加速度

   ①

設A到斜面底部的速度為,所經(jīng)時間為

     ②

當A恰好追上滑塊B時,滑塊A在水平底部經(jīng)時間

     ③

當A恰好能追上滑塊B, 滑塊B的速度恰好等于,即

    ④

由①②③④解方程組得

18.解因為,所以粒子通過磁場的時間小于周期

由于     ①      由于      ②

(1)當弦長最短,即由P進入Q飛出時,離子在磁場中運動時間最短

            ③

從幾何關系可知       ④

由①②③④得     

(2)當速度沿界面I豎直向上時,離子在磁場中運動時間最長,

從幾何關系可知

           ⑤            ⑥

  ⑦            由于    ⑧

由①②③④⑤⑥⑦⑧得

解法二:由

    

同理可得

19.解:(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律可求三段的感應電動勢

 

根據(jù)閉合電路歐姆定律求出bc兩點間的電勢差

金屬板間的電勢差為

由平衡條件可得

(2)金屬棒所受安培力為

加在金屬棒上拉力的功率

 20.解:(1)根據(jù)機械能守恒定律  

得物體P滑到B點時的速度為 

(2)沒有傳送帶時,物塊離開B點后做平拋運動的時間為t:物塊從靜止的傳送帶右端水平拋出,在空中運動的時間也為:  

水平位移為,因此物體從傳送帶右端拋出的速度

根據(jù)動能定理

所以傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為

(3)當傳送帶向右運動時,若傳送帶的速度,即時,物體在傳送帶上一直做勻減速運動,離開傳送帶的速度仍為,落地的水平位移為,即

當傳送帶的速度時,物體將會在傳送帶上先做一段勻變速運動,如果尚未到達傳送帶右端,速度即與傳送帶速度相同,此后物體將做勻速運動,而后以速度離開傳送帶,的最大值為物體在傳送帶上一直加速而達到的速度。

  由此解得

,物體將以速度離開傳送帶,因此得O、D之間的距離為

,即時,物體從傳送帶右端飛出時的速度為,O、D之間的距離為   

綜合以上的結果,得出O、D之間的距離s隨速度變化的函數(shù)關系為

 

 

 

 

 

 

 

 


同步練習冊答案