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    一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究水的冲击力F与高度H及流量Q的关系.实验装置如图甲所示．水从漏斗口无初速流下冲击正下方的力传感器.通过计算机可得出冲击力F的大小,实验中可改变水的流量Q及漏斗口到力传感器的高度H. ⑴该组同学首先保持水的流量Q0不变.改变漏斗口到力传感器间的高度.得到了如下的实验数据.并根据实验数据作出了F-H 图象..F(N)0 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．
    实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
    F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
    ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
    （1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω（如下表），并且根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象
    ．
    （2）通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出
    F与ω2
    F与ω2
    关系图象来确定他们的猜测是否正确．

    （3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是：
    做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
    做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
    ．
    （4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为
    0.038
    0.038
    ，单位是
    kg
    kg
    ．

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    一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究水的冲击力F与高度H及流量Q的关系，实验装置如图甲所示．水从漏斗口无初速流下冲击正下方的力传感器，通过计算机可得出冲击力F的大小，实验中可改变水的流量Q及漏斗口到力传感器的高度H．
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    （1）该组同学首先保持水的流量Q0不变，改变漏斗口到力传感器间的高度，得到了如下的实验数据，并根据实验数据作出了F-H 图象．（图乙）．
    F（N） 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16
    H（m） 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.45 0.50
    根据上表的数据和图乙中图象的形状，可猜想F和H之间的关系为
     
    ；为验证猜想，请在图丙中确定纵轴所表示的物理量，并另作 图象，若该图象的形状为
     
    ，说明猜想正确．
    （2）在证实了上述关系之后，他们将水的流量分别调整为0.5Q0、1.5Q0，又作出了两条F-H图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图丁所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出了F与Q的关系，你认为F与Q之间的关系是：
     
    ．
    （3）通过上述实验，他们得出：水的冲击力F与水的流量Q、漏斗口到力传感器的高度H的数学关系式是：
     
    ．

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    一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

    （1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

    实验序号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    F/N

    2.42

    1.90

    1.43

    0.97

    0.76

    0.50

    0.23

    0.06

    ω/rad·s-1

    28.8

    25.7

    22.0

    18.0

    15.9

    13.0

    8.5

    4.3

    （2）通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

    （3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F∝ r的结论，你认为他们的依据是_______________________________。

    （4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为__________，单位是________。

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    一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

    （1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

    实验序号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    F/N

    2.42

    1.90

    1.43

    0.97

    0.76

    0.50

    0.23

    0.06

    ω/rad·s-1

    28.8

    25.7

    22.0

    18.0

    15.9

    13.0

    8.5

    4.3

    （2）通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

    （3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F∝ r的结论，你认为他们的依据是_______________________________。

    （4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为__________，单位是________。

     

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    一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

    （1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

    实验序号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    F/N

    2.42

    1.90

    1.43

    0.97

    0.76

    0.50

    0.23

    0.06

    ω/rad·s-1

    28.8

    25.7

    22.0

    18.0

    15.9

    13.0

    8.5

    4.3

    （2）通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

    （3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F∝ r的结论，你认为他们的依据是_______________________________。

    （4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为__________，单位是________。

     

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    一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分

    题   号

    1

    2

    3

    4

    5

    答   案

    B

    C

    D

    B

    B

     

    二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

    题   号

    6

    7

    8

    9

    答   案

    AC

    BC

    CD

    BC

     

    三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填在答题卡相应的位置．

    10、        

    11、 ⑴F2正比于H    直线 

         ⑵F与Q成正比   其中k为常数

    12．选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）

    A． (选修模块3-3) (12分)

    ⑴ACD    （2）放   320  （3）0.12

    B． (选修模块3-4) (12分)

    ⑴BC  ⑵ 0.1 －0.5sin20πt   ⑶  紫  紫

    C． (选修模块3-5) (12分)

        ⑴AD  ⑵卢瑟福  ⑶ 

    四、计算题：本题共3小题，共47分．解答时请写出必要文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．

    13．（1）在纸面内加匀强电场时，设场强为E，电子从M点运动到N点用时t，则

    电子的加速度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

    电子运动到N点时在y轴方向的速度　　 　　　　　②

    沿y轴方向有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③

    　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ④

    解①②③④得  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤

    （2）电子在x轴方向，有　　　　　　　　　　　 　　　　　⑥

    解①④⑤⑥得　 　ON＝2l0                                       ⑦

    （3）如图是电子在匀强磁场中的运动轨迹，圆心是O1，设半径为R．

    由几何关系得　　　　　　　　　　　　　　　 　　　⑧

    电子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即　　　 　　　⑨

    解⑧⑨得 ⑩

    14．⑴木块滑至B过程中,由动能定理得： 得：（2分）

    对木块从A滑至B过程由能量守恒得：  解得：μ = 0.2（2分）

    ⑵设木块滑动距离x时停止，由能量守恒得： 

    代入数据得：x=3L …………………（2分）

    另解x′=3.5L舍去，因为当x′=3.5L时，竖直悬挂部分绳的重力为5.5mg，木块所受的摩擦力为15μ1mg=5.25 mg＜5.5mg，所以木块不可能停止运动。（2分）

    ⑶设木块能滑动到E处停止，对木块从A滑至E过程由能量守恒得：

      解得：（2分）

    又因此时竖直悬挂部分绳的重力为6mg，木块所受的摩擦力为15μ2mg=mg＜6mg，

    所以不存在一个μ2值，能使木块最终停在E处。（2分）

    15：

    ⑴对C：……………………………………①

      对D：…②

    由①②解得：……………………………………③

                 ………………………………………④

    （2）磁场中速度为v，则回路中电动势：……⑤

                            回路中电流：………⑥

                            C棒所受安培力：…⑦

    C进入磁场前的过程：……………………………⑧

    C在磁场中且D尚未进入磁场时，由于都匀速运动，则：

            ……………………………………⑨

    联立④⑤⑥⑦⑧⑨解得：……………………⑩

    （3）由题意得，两磁场的间隔大小也为d

    由能量转化与守恒定律得 ：

    (4)

     


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