D.物體所受的摩擦力可能等于0.2N 選做題 本題共3小題.請選做其中2 小題.答在Ⅱ卷中選做題答題區(qū).每小題8分.共16分.3小題都做的.按前2小題計分.解答時先寫上題號.再寫出重要解題步驟. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)某同學(xué)用如圖1所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗:

①先測出可視為質(zhì)點的兩材質(zhì)相同滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ.
②用細線將滑塊A、B連接,使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài),滑塊B恰好緊靠桌邊.
③剪斷細線,測出滑塊B做平拋運動的水平位移x1,滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2(未滑出桌面).
為驗證動量守恒定律,寫出還需測量的物理量及表示它們的字母
物體B下落的高度h
物體B下落的高度h
;如果動量守恒,需要滿足的關(guān)系式為
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2

(2)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關(guān)系,如圖2所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大。谒阶烂嫔舷嗑50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器,記錄小車通過A、B時的速度大。≤囍锌梢苑胖庙来a.
(Ⅰ)實驗中木板略微傾斜,這樣做目的是
CD
CD

A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得細線拉力做的功等于合力對小車做的功
D.可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
(Ⅱ)實驗主要步驟如下:
①測量
小車、砝碼
小車、砝碼
和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路.
②將小車停在C點,接通電源,
靜止釋放小車
靜止釋放小車
,小車在細線拉動下運動,記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度.
③在小車中增加砝碼,或增加鉤碼個數(shù),重復(fù)②的操作.
(Ⅲ)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù),其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和,|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計算出動能變化量△E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是拉力F在A、B間所做的功.表格中△E3=
0.600
0.600
,W3=
0.610
0.610
 (結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
次數(shù) M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/(m/s)2
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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實驗題:
(1)在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如圖1所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.
①當M與m的大小關(guān)系滿足
m<<M
m<<M
時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是
B
B

A.平衡摩擦力時,應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式a=
mg
M
求出
③另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當,這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖2和圖3所示,其原因分別是:
圖1:
小車質(zhì)量M沒有遠大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量m
小車質(zhì)量M沒有遠大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量m
;
圖2:
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

(2)為較精確地測量一只微安表的內(nèi)阻,要求按照圖4給出的電路進行測量.實驗室中可供選擇的器材如右表所示.實驗中為了安全,電阻箱R的阻值不能取為零,只能為適當大小的阻值.則:
器      材 規(guī)      格
待測微安表 量程200μA,內(nèi)阻約1kΩ
電阻箱R 阻值1Ω~9999Ω
滑動變阻器R1 阻值0~50Ω
滑動變阻器R2 阻值0~1kΩ
電源 電動勢6V,內(nèi)阻不計
電鍵一只、導(dǎo)線若干
①實驗中滑動變阻器應(yīng)選用
R1
R1

②將實物圖如圖5連成實驗電路.      
③簡述所需測量和記錄的物理量:
R1、I1;R2、I2
R1、I1;R2、I2

④用這些物理量表示內(nèi)阻的測量值:
r=
I2R2-I1R1
I1-I2
r=
I2R2-I1R1
I1-I2

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實驗題:
(1)在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如圖1所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.
①當M與m的大小關(guān)系滿足______時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是______.
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式a=求出
③另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當,這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖2和圖3所示,其原因分別是:
圖1:______;
圖2:______.
(2)為較精確地測量一只微安表的內(nèi)阻,要求按照圖4給出的電路進行測量.實驗室中可供選擇的器材如右表所示.實驗中為了安全,電阻箱R的阻值不能取為零,只能為適當大小的阻值.則:
器      材規(guī)      格
待測微安表量程200μA,內(nèi)阻約1kΩ
電阻箱R阻值1Ω~9999Ω
滑動變阻器R1阻值0~50Ω
滑動變阻器R2阻值0~1kΩ
電源電動勢6V,內(nèi)阻不計
電鍵一只、導(dǎo)線若干
①實驗中滑動變阻器應(yīng)選用______.
②將實物圖如圖5連成實驗電路.      
③簡述所需測量和記錄的物理量:______.
④用這些物理量表示內(nèi)阻的測量值:______.

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某同學(xué)探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系,方案如圖所示.
(1)為消除摩擦力對實驗的影響,可以使木板適當傾斜以平衡摩擦阻力,則在不掛鉤碼的情況下,下面操作正確的是
D
D

A.未連接紙帶前,放開小車,小車能由靜止開始沿木板下滑
B.未連接紙帶前,輕碰小車,小車能勻速穩(wěn)定下滑
C.放開拖著紙帶的小車,小車能由靜止開始沿木板下滑
D.放開拖著紙帶的小車,輕碰小車,小車能勻速穩(wěn)定下滑
(2)平衡摩擦力后,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,則實驗中應(yīng)滿足:
鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量
鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量

(3)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上,從點跡清晰的某點開始記為O點,順次選取5個點,分別測量這5個點到O點之間的距離x,計算出它們與O點之間的速度平方差v2=v2-
v
2
0
,然后在坐標紙上建立△v2-x坐標系,并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行如圖所示的描點,請畫出△v2-x變化圖象.
(4)若測出小車質(zhì)量為0.2kg,懸掛鉤碼質(zhì)量為0.026kg,g=10m/s2,由△v2-x變化圖象,取x=6.00cm,小車動能增量為
0.0150
0.0150
J,恒力做功為
0.0153
0.0153
J,在誤差允許范圍內(nèi)可認為二者相等.(保留三位有效數(shù)字)

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科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié):提出問題,作出假設(shè),制訂計劃并設(shè)計實驗,進行實驗收集證據(jù),分析論證,評估交流等.一位同學(xué)學(xué)習(xí)了滑動摩擦力后,懷疑滑動摩擦力可能與接觸面積有關(guān),于是他準備用實驗探究這個問題.
(1)這位同學(xué)認為:滑動摩擦力的大小與接觸面積成正比,這屬于科學(xué)探究活動的
作出假設(shè)
作出假設(shè)
環(huán)節(jié).
(2)為完成本實驗,需要自己制作木塊,他應(yīng)制作的木塊是下列選項中的
C
C

A.各面粗糙程度相同的正方體木塊
B.各面粗糙程度不相同的正方體木塊
C.各面粗糙程度相同,長寬高各不相等的長方體木塊
D.各面粗糙程度不相同,長度高各不相等的長方體木塊
(3)某同學(xué)在做測定木板的動摩擦因數(shù)的實驗時,設(shè)計了兩種實驗方案.
方案A:木板水平固定,通過彈簧秤水平拉動木塊,如圖(a)所示;
方案B:木塊固定,通過細線水平拉動木板,如圖(b)所示.

①上述兩種方案中,你認為更合理的是方案
b
b
,原因是
方案A操作需要勻速拉動木塊,難以控制,且要讀運動中的彈簧測力計的讀數(shù);方案B操作只要使木板運動即可,不必限定勻速運動,且彈簧測力計不動容易讀數(shù).
方案A操作需要勻速拉動木塊,難以控制,且要讀運動中的彈簧測力計的讀數(shù);方案B操作只要使木板運動即可,不必限定勻速運動,且彈簧測力計不動容易讀數(shù).

②該實驗中應(yīng)測量的物理量是
木塊的重力、每次拉木板時木塊和木板間的摩擦力
木塊的重力、每次拉木板時木塊和木板間的摩擦力

③除了實驗必需的彈簧秤、木板、木塊、細線外,該同學(xué)還準備了質(zhì)量為200g的配重若干個.該同學(xué)在木塊上加放配重,改變木塊對木板的正壓力(g=10m/s2).記錄了5組實驗數(shù)據(jù),如下表所示:
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
配重(個數(shù)) 0 1 2 3 4
彈簧秤讀數(shù)(N) 0.50 1.00 1.50 1.80 2.50
測木塊重(N) 2.00
請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標紙上做出木塊所受摩擦力和壓力的關(guān)系圖象:由圖象可測出木板和木塊間的動摩擦因數(shù)是
0.25
0.25

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一、選擇題,共10小題。每小題4分.共40分。

  1.BD  2.C  3.AD 4.D  5.AB  6.AC  7.ACD 8.D  9.B   10.CD

二、實驗題(18分)

  11.B(4分)

  12.(1)4(2分)(2)3(2分)(3)5(2分)

  13.(1)2.26(2分)

(2)如圖所示(3分)

                  

(3)80±4(3分)

三、計算題(26分) 

14.(I)從圖b中求出物體位移s=3×2m+4×2m =14m

(2)由圖象知,物體相對傳送帶滑動時的加速度α=lm/s2  ②

對此過程中物體分析得,μmg cosθ一mg sinθ=ma  ③,得μ=0.875 ④

(3)物體被送上的高度h=ssinθ=8.4m,重力勢能增量△Ep=mgh=84J⑤

動能增量△E k==6J  ⑥

機械能增加△E=△Ep +△E k =90J   ⑦   

0-8s內(nèi)只有前6s發(fā)生相對滑動.

0-6s內(nèi)傳送帶運動距離。s=4 x6m=24m  ⑧

0-6s內(nèi)物體位移s=6m ⑨   

產(chǎn)生的熱量Q=μmg cosθ?s相對=126J ⑩    ‘

評分標準:共12分.①④各2分,其余式各1分.

15.(1)帶電小球進入0<y<α區(qū)域時,速度方向如圖甲,

由此可知,vy =v0                                 

小球由P點拋出做平拋運動.

vy=gt

由①②可得t=

所以,水平位移s=

垂直位移h=

由小球沿直線運動可知,小球進入此區(qū)域時的坐標為(-α,α).

故P點坐標為[]    ⑤

 (2)小球在0<y<α區(qū)域沿直線運動,一定是勻速直線運動,受力如圖乙所示

qE=mg    ⑥

  由qvB=  mg和v=     ⑦

  解得B=    ⑧

  (3)小球在y<0區(qū)域內(nèi)運動如圖丙所示,先作勻速直線運動,后作勻速圓周運動,再做直線運動至O點,設(shè)其運動時間分別為t1、t2、t3,    ⑨

  由Loc=Lob=R,qvB= ,和Lob =vt1  ⑩ 

得t1 =     ⑾

T=    ⑿

t=    ⒀

分析知t3 = t1=,兩次經(jīng)過O點歷時間為

t=2 t1 + t2=()   ⒁

評分標準:共14分,1-14每式1分。

選做題(16分)

1.(1)BC

(2)1→2狀態(tài)等溫變化:P1=Po+ =1.2×105Pa

P2=Po-=0.8105Pa,P1L1 =P2L2   L2=15cm

(3)2→3狀態(tài)等壓變化:T2=T1=(273+27)K=300K

L2=15cm,L3=25cm

=,T3=T2= T2=500K或t=227℃

評分標準:共8分,(1)2分,(2)(3)各3分.

2.(1)如右圖所示

(2)紫光的折射率n =    ①             

紫光在玻璃中的傳播速度v=   ②

紫光在玻璃中的傳播時間t=  ③

評分標準:共8分。(1)3分,①③各2分,②1分。

3.(1)

(2)由  ①

依題意得E=    ②

又因mα:mN=2:7

解得Eα==1.54MeV ③

評分標準:共8分.(1)2分,①②③各2分。

 

 


同步練習(xí)冊答案