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利用下图的实验装置,探究外力做功与小球动能变化的定量关系。小球在重力作用下从开始自由下落至光电门, 某同学实验如下:

A.用天平测定小球的质量为0.10kg;
B.用游标卡尺测出小球的直径如上图乙所示
C.用直尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm;(光电门处可看成一几何点)
D.电磁铁先通电,让小球吸在电磁铁下端
E.让电磁铁断电,小球自由下落。
F.在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为3.00×10-3s。
回答下列问题:(g取10m/s2,计算结果保留三位有效数字)
①小球的直径为     cm,
②小球经过光电门时的平均速度     m/s,其对应的动能为       J
③在本实验中小球重力做功应该取下落的高度为    cm, 其对应的重力做功为       J
④试根据以上的数据得出本实验的结论:                            

(1) ①1.20(2分)  ②  4.00m/s(2分) 0.800(1分)  ③ 81.0(2分)  0.810(1分)    
④在误差范围内外力做功与动能变化量相等(1分)

解析

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L、g表示),其值是________.(g = 9.8m/s2

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某同学对一个标称值为“5Ω、1.25W”的定值电阻的阻值是否准确产生了怀疑,准备用伏安法尽可能准确进行测量,现可供使用的器材如下:

A.电流表A1,量程50m A,内阻9Ω
B.电压表V1,量程l5 V,内阻约l5kΩ
C.电压表V2,量程3 V,内阻约3kΩ
D.变阻器R,全电阻约20Ω
E.定值电阻R0=1Ω
F.直流电源E,电动势4.5V,内阻不计
G.开关S、导线若干
(1)上述器材中,最适合的电压表为     (填字母编号)。
(2)答卷中的虚线框内画出测量Rx的电路图。

(3)正确连接电路后开始测量,电压表与电流表刻度指针如图示,则被测电阻值为      

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(10分)在探究功与速度变化关系的实验中,某同学设计了如下实验。
如图所示,将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一个光电门,让小滑块由静止从木板h高处(从光电门所在平面算起')‘自由滑下至光电门时,读出滑块上的挡光板经过光电门的时间t,从而算出小滑块经过光电门时的速度v,多次改变滑块的下滑高度h
(斜面的倾角不变),对应计算得到的速度值记录在表中:

(1)用游标卡尺测量滑块上挡光板的宽度d,示数如图所示,则挡光板的宽度d=        mm。

(2)在本实验操作的过程中,是否需要平衡小滑块的摩擦力      (填“要”或“不要”)。
(3)要得到此过程中功与速度变化的线性关系,该同学建立了纵轴表示h的坐标系,你认为坐标系的横轴应该表示           。
(4)重力加速度g取10 m/s2,测得木板与水平桌面的夹角为45°,请根据表格中最后一组数据算出滑块与木板间的动摩擦因数为          。

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在“探究功与速度变化的关系”实验中。
(1)如图是甲同学的实验装置图,下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是(   )

A.释放小车的位置等间距的变化
B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍
C.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍
D.增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放
(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带,则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是(    )
A.一直增大且增量不变    B.先减小后增大
C.先增大后减小    D.先增大后均匀不变再减小
(3)该实验可以有不同的设计,乙同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动.

请回答下列问题:
①滑块做匀速直线运动时,纸带上打出的点的分布是________;
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)。

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在“探究共点力合成规律”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:

A.在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形定则作图求出合力F;
B.只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉同样长度;
C.记下两个测力计F1和F2的读数,并且记录它们的方向;
D.在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮筋的一
端固定在板上P点,用两条细绳连接在橡皮筋的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O,并记下此位置,如图所示;
E.记下测力计的读数F′和细绳方向,按同一比例作出这个力的图示,比较这
个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相近;
F.用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录;
G.改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,从实验得出结论.
1)上述实验步骤有明显的错误,这个步骤是________(填选项前的字母);正确的操作应为________.
2)上述实验步骤中有一步骤是多余的,这个步骤是_______ (填选项前的字母);
3)将以上实验步骤按正确顺序排列,应为________(填选项前的字母).

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(1)(共4分)用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,以下说法正确的是   (   )

A.用图3所示电路时,
B.用图3所示电路时,
C.用图4所示电路时,
D.用图4所示电路时,
(2)(6分)图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流A,内阻,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E="1.5" V内阻r=0.5,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是   色,按正确使用方法测量电阻RX的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=   k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测同一个电阻其测量结果与原结果相比较         (填“变大”、“变小”或“不变”)。

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(6分)如图甲所示,在“探究共点力合成的规律”实验中:
(1)下列说法中正确的是__________

A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置允许变动 
B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正视弹簧秤的刻度 
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 
D.用两只弹簧秤拉橡皮条伸长某一长度时,只需记录结点的位置和两弹簧秤的示数 

(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为____________N(保留三位有效数字)。

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(8分)在“探究小车速度随时间变化规律”实验中
(1)某同学采用如图甲所示的装置进行试验,   (选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,   (选填“需要”或“不需要”)测量小车的质量.


(2)该同学在研究小车运动时实打出了一条纸带,如图乙所示.在纸带上,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的距离见下表,并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个0.1s,纵坐标对应的该0.1s内物体的位移)如图丙所示.则小车的速度随时间   (选填“是”或“不是”)均匀变化;整个过程中小车的平均加速度为   m/s2.(保留两位有效数字)

时间t/0.1s
1
2
3
4
5
6
相邻计数点的距离xn/cm
1.45
2.45
3.46
4.44
5.45
6.46

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