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【题目】如图为验证动能定理的实验装置.钩码质量为m,小车和砝码的总质量M=300g.实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小.实验主要过程如下:

①安装实验装置;

②分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度;

③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功,判断两者是否相等.

(1)以下关于该实验的说法中正确的是________

A.调整滑轮高度使细绳与木板平行

B.为消除阻力的影响,应使木板右端适当倾斜

C.在质量为10g、50g、80g的三种钩码中,挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理

D.先释放小车,然后接通电源,打出一条纸带

(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条.测量如图,打点周期为T,当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________

(3)写出两条引起实验误差的原因________________________________________________.

【答案】 AB 长度测量的误差 mg代替绳子的拉力

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度,代入动能定理表达式即可正确解题。

(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用.首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力,必须保证:摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面,故A、B正确;在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有:,对钩码:,解之有,可见只有当时才有 ,故应选用10g的钩码最为合理,C错误.打点计时器的使用要求是先接通电源,待其工作稳定后再释放小车,D错误.

(2)由题图知,故动能变化量为,合力所做功,故需验证的式子为

(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差;从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可).

型】实验题
束】
90

【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流,可供选用的器材如下:

A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)

B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1Ω)

C.电压表V (量程为3V、内阻RV=3kΩ)

D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)

F.开关S一个,导线若干

(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填图甲图乙”).

(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”“C”).

(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________(选填ab”).

(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了n格,则可算出待测电流表A1的偏电流Imax________.

【答案】 图乙 C b

【解析】本题的关键是根据变阻器的全电阻远小于待测电流表内阻可知,变阻器应采用分压式接法;题的关键是根据串联电路电流相等可知虚线处应是电流表B;题关键是明确闭合电键前应将变阻器滑片置于输出电压最小的一端;题的关键是求出待测电流表每小格的电流.

(1)由于待测电流表的量程较小,而内阻大于滑动变阻器的最大阻值,为了减小误差,应选用乙电路图.

(2)由于两块电流表的量程差距较大,只能选用电压表当电流表使用,故选C.

(3)乙电路图中滑动变阻器采用的是分压式接法,在闭合开关前,要求测量电路的分压为零,故滑动变阻器的滑片P应置于b端.

(4)根据串联电路的特点,可得:,解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车ab的位移时间xt图线,由图可知

A在时刻t1,b车追上a车

B在时刻t2ab两车运动方向相同

Ct1t2这段时间内,b车的速率先增大后减小

Dt1t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(18分)如图,匀强磁场垂直铜环所在的平面,导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处,另一端紧贴圆环,可绕O匀速转动.通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的电路,R1、R2是定值电阻.带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M点,被拉起到水平位置;合上开关K,无初速度释放小球,小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧.

已知:磁感应强度为B;a的角速度大小为ω,长度为l,电阻为r;R1=R2=2r,铜环电阻不计;P、Q两板间距为d;带电的质量为m、电量为q;重力加速度为g.求:

(1)a匀速转动的方向;

(2)P、Q间电场强度E的大小;

(3)小球通过N点时对细线拉力T的大小.

【答案】 见试题分析

【解析】

试题分析:

1)依题意,小球从水平位置释放后,能沿圆向下摆动,故小球受到电场的方向水平向右,P板带正电,Q板带负电。由右手定则可知,导体棒a顺时针转动。2分)

2)导体棒a转动切割磁感线,由法拉电磁感应定律得电动势大小:

2分,若缺中间推导式只得1分

由闭合电路欧姆定律: 2分)

由欧姆定律可知,PQ的电压为:UPQ 2分)

PQ匀强电场的电场强度大小: 2分)

联立①②③④,代入R1R22r,可得:2分)

3)设细绳长度为L,小球到达N点时速度为v,由动能定理可得:

2分)

2分)

⑤⑥⑦得: 2分)

评分说明:第(1)问给2,若在图中标明方向且正确也可,若答从图示位置向上转动从图示位置向右转动也可;①②③④⑤⑥⑦⑧2分。共18分。

考点:法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律 动能定理

型】解答
束】
161

【题目】如图所示,甲分子固定在坐标原点O处,乙分子从OM间的某处由静止开始沿x轴正方向运动,甲、乙两分子的分子势能Ep与两分子间距离x的关系如图中曲线所示.若MNP三点的横坐标分别为x1x2x3,乙分子经过N点时的动能为2E0,则下列说法正确的是________

A.乙分子在M点时,甲、乙两分子间的分子力表现为斥力

B.乙分子在N点时,加速度最小

C.乙分子在M点时,动能为E0

D.乙分子在P点时,速度为零

E.乙分子在P点时,分子力的功率为零

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,某小组在一次实验中,将底面积S=30cm2、导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体)。当筒底与水面相平时,圆筒恰好静止在水中,此时水的温度t1=7℃,筒内气柱的长度h1=14cm,若大气压强p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度g大小取10m/s2。(计算结果保留3位有效数字)

(i)当水的温度缓慢升高至27℃时,筒底露出水面一定高度。该过程中,气体吸收的热量为5J,则气体的内能变化了多少?

(ii)若水温升至27℃后保持不变,用力将圆筒缓慢下移至某一位置(水足够深),撤去该力后圆筒恰能静止,求此时筒底到水面的距离H。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】验证机械能守恒定律实验.图()是打点计时器打出的一条纸带,选取其中连续的计时点标为ABC……GHI,对BH段进行研究.

(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________

(2)用刻度尺测量距离时如图(),读出AC两点间距为________cm,B点对应的速度vB________m/s(保留三位有效数字).

(3)H点对应的速度为vH,重物下落的高度为hBH,当地重力加速度为g,为完成实验,要比较与________的大小(用字母表示).

【答案】 0.02 s 5.40 1.35

【解析】试题分析:机械能守恒定律的条件是只有重力做功,所以本实验的关键是想法减少重锤受到阻力的影响,减少措施有选取密度大的、质量大体积小的重锤;刻度尺的读数要注意进行估读,根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度,可以求出B点瞬时速度的大小;根据功能关可知,需要比较哪些物理量.

(1)可得,纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s;

(2)AC两点的距离为C点的刻度值减去A点的刻度值,即AC=5.90-0.50 cm=5.40 cm,B点对应的速度为AC两点间的平均速度,则有

(3)本实验需要验证的是重物自B点至H点,重力势能的减少量与动能的增量是否相等,即比较,整理得

【点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等。

型】实验题
束】
107

【题目】图(a)是测量电源电动势E和内阻r的原理图.R0=2.5Ω为定值保护电阻,电流表内阻不计,单位长度电阻r0=0.10Ω/cm的电阻丝ac标有长度刻度

请根据原理图接图(b)的实物图

闭合开关S,记录ab的长度L和电流表A的示数I;b点改变ab的长度L,测6组L和I值,并算出对应的值.写出与L、E、r、R0、r0的关系式 =_________

图(c)中“×”是已标出的实验数据,请作出L变化的图线;

根据-L图线算出电源电动势E =_____V,内阻r =_____Ω.(计算结果保留到小数点后两位)

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【题目】用销钉固定的导热活塞将竖直放置的导热气缸分隔成A、B两部分,每部分都封闭有气体,此时A、B两部分气体压强之比为5︰3,上下两部分气体体积相等。(外界温度保持不变,不计活塞和气缸间的摩擦,整个过程不漏气)。

(i)如图甲,若活塞为轻质活塞,拔去销钉后,待其重新稳定时B部分气体的体积与原来体积之比;

(ii)如图乙,若活塞的质量为M,横截面积为S,拔去销钉并把气缸倒置,稳定后A、B两部分气体体积之比为1︰2,重力加速度为g,求后来B气体的压强。

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【题目】甲、乙两辆小汽车(都可视为质点)分别处于同一条平直公路的两条平行车道上,开始时(t=0)乙车在前甲车在后,两车间距为x 0. t=0甲车先启动,t=3s时乙车再启动,两车启动后都是先做匀加速运动,后做匀速运动,v-t图象如图所示。根据图象,下列说法正确的是

A. 两车加速过程,甲的加速度比乙大

B. x0=80m,则两车间间距最小为30m

C. 若两车在t=5 s时相遇,则在t=9s时再次相遇

D. 若两车在t=4s时相遇,则在t=1 0s时再次相遇

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【题目】为减少二氧化碳排放,我市已推出新型节能环保电动车.在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15 m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图象(图中ABBO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒为电动车重力的0.05倍,重力加速度取10m/s2,则(

A. 该车启动后,先做匀加速运动,然后做匀速运动

B. 该车启动后,先做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,接着做匀速运动

C. 该车做匀加速运动的时间是1.2 s

D. 该车加速度为0.25 m/s2时,动能是4×104 J

【答案】BD

【解析】试题分析:由于横坐标为速度的倒数,所以电动车的启动过程为从ABCAB段,牵引力不变,电动车做匀加速运动,加速度为BC段,由于图像为过原点的直线,所以,即以恒定功率启动,牵引力减小,加速度减小,电动车做加速度减小的加速运动,当,速度达到最大值15m/s,故选项A错误B正确;由可知,故选项C错误;该车加速度为025m/s2时,牵引力为,此时的速度为,动能为,故选项D正确.

考点:机车的启动问题.

型】单选题
束】
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【题目】某同学在做探究动能定理实验时,其主要操作步骤是:

a.按图甲安装好实验装置,其中小车的质量M=0.50kg,钩码的总质量m=0.10kg.

b.接通打点计时器的电源(电源的频率f=50Hz),然后释放小车,打出一条纸带.

(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条,如图乙所示,把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.8cm,d2=2.4cm,d3=4.1cm,d4=5.6cm,d5=7.2cm,d6=8.8cm,他把钩码的重力作为小车所受的合力,计算出从打下计数点0到打下计数点5过程中合力所做的功W________J,把打下计数点5时小车的动能作为小车动能的改变量,计算出ΔEk________J.(当地重力加速度g9.80m/s2,结果均保留三位有效数字)

(2)根据以上计算可见,合力对小车做的功与小车动能的变化量相差比较大.通过反思,该同学认为产生误差的主要原因如下,其中正确的是________.(填选项前的字母)

A.钩码质量没有远小于小车质量,产生系统误差

B.钩码质量小了,应该大于小车质量

C.没有平衡摩擦力

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺进行测量

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,匀强磁场的方向竖直向下.磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.在垂直于试管的水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是(  )

A. 小球带负电

B. 小球运动的轨迹是一条抛物线

C. 洛伦兹力对小球做正功

D. 要保持试管匀速运动,拉力F应逐渐增大

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