15.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列的點(diǎn).

(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=
0.496
0.496
m/s2,計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度v3=
0.264
0.264
m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有
CD
CD
.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長(zhǎng)度l;        B.木板的質(zhì)量m1;
C.滑塊的質(zhì)量m2   D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
m3g-(m2+m3)a
m2g
m3g-(m2+m3)a
m2g
 (用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g).

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物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑 塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖1,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn).
(1)圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)連續(xù)的點(diǎn)未標(biāo)出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=
0.50m/s2
0.50m/s2
 (保留兩位有效數(shù)字).
(2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有
CD
CD
.(填入所選物理量前的字母)
A.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t               B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2                  D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
m3g-(m2+m3)a
m2g
m3g-(m2+m3)a
m2g
 (用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g)

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物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上.滑塊拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下.圖乙是打出的紙帶一段.
(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,選A、B、C…等7個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn),且各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個(gè)沒(méi)有畫出,如圖乙所示.滑塊下滑的加速度a=
3.00
3.00
m/s2
(2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有
AB
AB
.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長(zhǎng)度L        
B.木板的末端被墊起的高度h
C.木板的質(zhì)量m1
D.滑塊的質(zhì)量m2
E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(3)測(cè)量(2)中所選定的物理量需要的實(shí)驗(yàn)器材是
刻度尺
刻度尺

(4)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
gh-aL
g
L2-h2
gh-aL
g
L2-h2
(用被測(cè)量物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”),寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):
沒(méi)有考慮紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦和空氣阻力等因素.
沒(méi)有考慮紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦和空氣阻力等因素.

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物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn)

(1)圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度
a=
0.496m/s2
0.496m/s2
(保留三位有效數(shù)字).
(2)回答下列兩個(gè)問(wèn)題:
①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有
CD
CD
.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長(zhǎng)度l                     
B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2                    
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是
天平
天平

(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
m3g-(m2+m3)a
m2g
m3g-(m2+m3)a
m2g
(用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):
因?yàn)榧垘Ш痛螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦
因?yàn)榧垘Ш痛螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦

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物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度和某時(shí)刻的瞬時(shí)速度,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1,一木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn).
(1)結(jié)合本次實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
D
D

A.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V交流電源
B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)
C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,等打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放滑塊
D.在紙帶上選計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)必須從打下的第一個(gè)點(diǎn)算起
(2)如圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)確定滑塊加速度a=
0.496
0.496
 m/s2,紙帶上“6”點(diǎn)的瞬時(shí)速度v=
0.413
0.413
m/s(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).
(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)物體速度變化太慢,請(qǐng)你幫他想出一條能使速度變化加快的有效方案
使軌道傾斜或減小滑塊質(zhì)量或增加托盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量
使軌道傾斜或減小滑塊質(zhì)量或增加托盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量

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一、選擇題(48分)

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

A

AC

BC

D

ACD

BD

AD

AC

C

D

B

BD

 

二、非選擇題

13.(4分)(1)1.997;1.094;

(2)(8分)30.7-30.9 mA;1.5×103 Ω!1K ,調(diào)零。

14.(6分) (1)4.0 Ω   (2)  3.0V   2.0Ω (每空2分)

15.(10分)(1)0.495~0.497m/s2 (2分) (2)①  CD(2分) ②天平(2分)

(3)(2分)偏大(2分)

16.(16分)(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律有

qE=ma       解得:  a=qE/m=8.0m/s2           (2分)

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vB,則:

vB2=2as       解得:  vB==4.0m/s     (2分)

(2)設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律有

N-mg=mvB2/R    解得:  N=mg+ mvB2/R=5.0N……(3分)

根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大。篘′=N=5.0N  (1分)

(3)因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功:

W=qER=0.32J      (3分)

設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功為W,對(duì)此過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有

W+W-mgR=0-mvB2           (3分)

解得:  W=-0.72J                (2分)

17.(20分)⑴ 從A點(diǎn)射出的粒子,由A到A′的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T,根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)稱性可得:

x軸方向            (3分)

y軸方向  (3分)

解得:           (2分)

⑵ 設(shè)到C點(diǎn)距離為△y處射出的粒子通過(guò)電場(chǎng)后也沿x軸正方向,粒子第一次達(dá)x軸用時(shí)△t,水平位移為△x,則

                       (4分)

粒子從電場(chǎng)射出時(shí)的速度方向也將沿x軸正方向,則

                                    (3分)

解之得:               (3分)

即AC間y坐標(biāo)為 (n = 1,2,3,……) (2分)

18.(20分)(1)設(shè)物體B自由下落與物體A相碰時(shí)的速度為v0,則

       解得:v0=3.0m/s       3分

    設(shè)AB碰撞結(jié)束后的瞬間速度為v1,根據(jù)動(dòng)量守恒定律

      解得:v1=1.5m/s    3分  

(2)設(shè)物體A靜止在彈簧上端時(shí)彈簧的壓縮量為x1 1分

設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k,根據(jù)胡克定律有

      解得:k=100N/m       3分

    兩物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧彈力等于兩物體總重力時(shí)具有最大速度      1分

    設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x2,則

            解得:x2=0.2m           2分

設(shè)此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l,則

          解得:l=0.30m                                2分

(3)兩物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在彈簧達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)分離, 從碰后到分離的過(guò)程,物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,因此有

          3分

解得:             2分

19.(20分)(1)設(shè)AB的軌道半徑分別為r1、r2,它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T、角速度ω都相同,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有                         2分

                                   1分

A、B之間的距離                     1分

根據(jù)萬(wàn)有引力定律                  2分

                                      2分

(2)對(duì)可見(jiàn)星A                          2分

其中                                           1分

得:                                 2分

(3)設(shè)m2=nmn>0),并根據(jù)已知條件m1=6ms,及相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得

                                  2分

由數(shù)學(xué)知識(shí)知n>0是增函數(shù)             1分

當(dāng)n=2時(shí),                    1分

所以一定存在n>2,即m2>2ms,可以判斷暗星B可能是黑洞    2分

 

 

 

 


同步練習(xí)冊(cè)答案