某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系.裝置中的鋁箱下端連接紙帶.砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小.鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出.現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變.逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實驗.得到多組a.F值(F為力傳感器的示數(shù).等于懸掛滑輪繩子的拉力).已知重力加速度為g.不計滑輪的重力.某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線.其中縱軸為鋁箱的加速度大小.橫軸應(yīng)為 , 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系,裝置中的鋁箱下端連接紙帶,砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小。鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出,F(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變,逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實驗,得到多組a、F值(F為力傳感器的示數(shù),等于 懸掛滑輪繩子的拉力)。已知重力加速度為g,不計滑輪的重力。某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點O的傾斜直線,其中縱軸為鋁箱的加速度大小,橫軸應(yīng)為________________(用所給字母表示);當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a 較大時,圖線
[     ]
A.偏向縱軸
B.偏向橫軸
C.仍保持原方向不變
D.斜率逐漸減小

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某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律。讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置,若不考慮空氣阻力,小球的機械能應(yīng)該守恒,即=mgh。因直接測量擺球到達(dá)B點的速度v比較困難,現(xiàn)讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動,利用平拋的特性來間接地測出v。

如圖甲中,懸點正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷,小球由于慣性向前飛出做平拋運動。在地面上放上白紙,其上面覆蓋著復(fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時,在下面的白紙上留有痕跡。用重垂線確定出A、B點的投影點N、M。重復(fù)實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止釋放),球的落點痕跡如圖乙所示,圖中米尺水平放置,零刻線與M點對齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B兩點的豎直距離,再量出M、C之間的距離x,即可驗證機械能守恒定律。已知重力加速度為g,小球的質(zhì)量為m。

(1)根據(jù)圖乙可以確定小球平拋時的水平射程為____________ cm。

(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0=____________。

(3)用測出的物理量表示出小球從A到B過程中,重力勢能的減少量ΔEp=___________,動能的增加量ΔEk=____________。

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某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系.提供的器材有:氣墊導(dǎo)軌、滑塊(總質(zhì)量為m,左端裝有遮光板)、光電門(配接數(shù)字計時器)、米尺、鐵架臺.實驗中,測出導(dǎo)軌頂端A與光電門所在位置B的距離為L,導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h.
(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光板的寬度d,如圖所示,則d=
3.20
3.20
mm
(2)接通氣源,讓滑塊從A端由靜止開始向下運動,讀出遮光板通過光電門的時間為t1,若遮光板的寬度用d表示,則滑塊運動到B點時的速度v1=
d
t1
d
t1
,下滑過程的加速度a1=
d2
2Lt12
d2
2Lt12

(3)實驗中,為使滑塊受到的合外力保持不變,在改變滑塊質(zhì)量m時,應(yīng)調(diào)節(jié)
導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h
導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h
,使
mh不變
mh不變
.測出多組m、t數(shù)據(jù)后,描點做出
t2-m
t2-m
(選填“t2-m”,“t2-
1
m
”)的線性圖象,可得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系.

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某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)完“測定金屬絲電阻率”實驗后,想利用下列器材測定自來水的電阻率:

①用毫米刻度尺測量如圖甲所示的一段自來水管上兩接線柱間距離為L;
②用游標(biāo)卡尺測量水管內(nèi)徑為d,如圖乙所示的讀數(shù)為
21.4
21.4
mm;
③用多用電表測量兩接線柱間裝滿自來水時電阻約20KΩ;
④為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度,電流表應(yīng)選用
A
 
1
A
 
1
,電壓表應(yīng)選用
V
 
2
V
 
2
(以上均填器材代號);
⑤為了達(dá)到上述目的,某同學(xué)設(shè)計出正確的電路原理圖并按電路圖連接好實物圖如丙圖所示,接通電路后,當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動片時,發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表有示數(shù)但幾乎不變,請指出哪一根導(dǎo)線發(fā)生了斷路?
c
c
(只要填寫圖中導(dǎo)線字母代號);
⑥若實驗電路中電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,可求得自來水的電阻率ρ=
πd
2
 
U
4IL
πd
2
 
U
4IL
.(用以上測得的物理量符號表示)

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某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系.提供器材有:氣墊導(dǎo)軌(總長度為L)、滑塊(總質(zhì)量為m,裝有寬度為d的遮光板)、光電門兩只(配接數(shù)字計時器)、木塊若干、米尺.在一次實驗中,測出兩光電門AB間的距離為L.,導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h,接通氣源,讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始向下運動,讀出遮光板通過光電門1的時間為tl,通過光電門2的時間為t2,重力加速度為g

(1)通過改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角,改變合外力大小,探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始運動的加速度與所受合外力的關(guān)系.上述實驗中滑塊所受合外力大小可表示為F=
mgh
L
mgh
L
,加速度大小為a=
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
?
(2)該小組測得多組數(shù)據(jù),描點作出了如圖乙所示的a-F圖線,圖線不通過坐標(biāo)原點的主要原因是
滑塊在運動過程中受到阻力的緣故
滑塊在運動過程中受到阻力的緣故
?

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一、1、C 2、A3、BD 4、D 5、AD 6、B 7、BCD 8、CD

二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。

9、(6分)  C (每空3分)

10、(12分)①ABEF(4分)

②如圖所示(4分)

 ③隨著導(dǎo)體中的電流增大,溫度升高,電阻率增大,電阻增大(4分)

三、本大題共三小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、(16分)(1)設(shè)月球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星的線速度為,則

             ① 2分

                    ② 2分

由①②兩式得

                     ③ 2分

(2)設(shè)衛(wèi)星在A點減速后的速度為

從A到B衛(wèi)星和月球系統(tǒng)的機械能守恒,所以

              ④ 2分

噴氣過程中衛(wèi)星系統(tǒng)的動量守恒,設(shè)噴射出氣體的質(zhì)量為,所以

     ⑤ 3分

由③、④、⑤式解得

    ⑥ 2分

(3)由O點出發(fā)在y軸負(fù)方向和反方向之間的有向線段都正確(不包括y軸負(fù)方向和的反方向)                              ⑦  3分

 

12、(18分)(1) 電荷在電場中做勻減速直線運動,設(shè)其在電場中運動的時間為,根據(jù)動量定理可知,

解得                   (2分)

O點與直線MN之間的距離             (2分)

(2)當(dāng)磁場垂直紙面向里時,

  電荷運動的半徑               (1分)

  周期                          (1分)

當(dāng)磁場垂直紙面向外時,

   電荷運動的半徑                 (1分)

         周期                 (2分)

根據(jù)電荷的運動情況可知,電荷到達(dá)擋板前運動的完整周期數(shù)為15個,即沿ON運動的距離S=15△d=60cm,最后8cm的距離如圖所示,

        (2分)

解得    (2分)

故電荷運動的總時間

       T=

          =             (3分)

13、(20分)(1)設(shè)粒子經(jīng)過加速電場從小孔O2射出時的速度為v0,則依據(jù)動能定理    

                  (1分)

當(dāng)U=0時,粒子以速度v0進(jìn)入磁場后做勻速圓周運動到達(dá)P2點,軌跡半徑R0=(2分)

由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得                        (1分)

解得帶電粒子的比荷=1.0´108 C/kg                          (2分)

(2)設(shè)粒子進(jìn)入磁場時速度方向與O1O的夾角為θ,則速度大小 (2分)

粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑  (1分)

由幾何關(guān)系得                    (2分)

即Dx與θ無關(guān),為定值。                            (1分)                    

 

 

 

 

(3)由(2)可知,帶電粒子在平行金屬板a、b間的最大偏移量y= x2- x1=0.05 m,對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)電壓U=50 V                                                  (1分)

帶電粒子進(jìn)入平行金屬板a、b時的速度

v0==1.0´105 m/s

設(shè)偏移量最大的帶電粒子離開平行金屬板a、b時的速度為v,由動能定理

                                  (1分)

解得      v=m/s                                                

所帶電粒子離開平行金屬板a、b時的速度偏轉(zhuǎn)角q=arccos=        (1分)

偏移量最大的在磁場中做圓周運動的軌跡對應(yīng)的圓心角a=           (1分)

在磁場中做圓周運動的時間t1=                                  (1分)

當(dāng)電壓為零時進(jìn)入磁場的帶電粒子在磁場中做圓周運動的時間t2=    (1分)

 

帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期                 (1分) 

所以,Dt= t1-t2===1.0 ´10-6 s                            (1分)

 

 

 

 

 

 


同步練習(xí)冊答案