新课标人教版必修二:第七章机械能守恒定律第六节实验探究功与速度变化的关系练习题

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科目 物理
更新时间 2015-09-18 10:49:10

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新课标人教版必须二:第七章机械能守恒定律第六节实验探究功与速度变化的关系练习题
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.关于物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,下列正确的是( )
A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下作变速运动,动能可能不变
D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
2.下面是一些有关高中物理实验的描述,其中正确的是( )
A.在“研究匀变速直线运动”实验中,不需要平衡摩擦力
B.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须用天平测物体的质量
C.在“探究力的平行四边形定则”的实验中,在同一次实验中橡皮条拉长的结点O位置可以不同
D.在用橡皮筋“探究功与速度变化的关系”的实验中不需要直接求出合外力做的功
E.在用欧姆表“×10”挡测量电阻时发现指针偏转角太小,应该换“×1”挡进行测量
3.在《探究功与物体速度变化关系》的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即图,如图甲,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是( )
A.甲的分析不正确,乙的分析正确
B.甲的分析正确,乙的分析不正确
C.甲和乙的分析都正确
D.甲和乙的分析都不正确
4.在“探究功与物体速度变化的关系”实验中,下列叙述正确的是_____.
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A.实验中所用的橡皮筋原长必须相同,粗细 ( http: / / www.21cnjy.com )可以不同
B.实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.在正确操作下,小车释放后先做加速运动,再做匀速运动
5.如图示是用平木板、橡皮筋、小车、打点计时器和纸带探究功与物体速度变化关系的实验装置,下列说法正确的是:( )
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A.小车在橡皮筋的作用下弹出,橡皮筋所做的功可根据公式:W=FL算出.
B.进行试验时,必须先平衡摩擦力.
C.分析正确实验所打出来的纸带可判断出:小车先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,最后做减速运动.
D.通过实验数据分析得出结论:W与v成正比
6.(4分)以下说法正确的是 。(多选)
A.图甲读数为5.3115cm
B.图乙可知弹簧原长2cm
C.图丙是利用放大的物理思想
D. 图丁做“研究匀变速直线运动”的实验时,先打开电源,后释放小车
E. 图丁做探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a-m关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
F.图丁做“探究动能定理”,抬高木板,当小车自由下滑时,平衡摩擦力。
7.一物体从地面由静止开始运动,取地面的重 ( http: / / www.21cnjy.com )力势能为零,运动过程中重力对物体做功W1,阻力对物体做功W2,其它力对物体做功W3,则该过程终态时
A、物体的动能为W1 +W2 +W3
B、物体的重力势能为W1
C、物体的机械能为W2 +W3
D、物体的机械能为W1 +W2 +W3
8.在探究功与速度变化的关系的实验中,下列说法中正确的是
A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力
B.重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同
C.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算
D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算
9.关于功和能,下列说法正确的是
A.功是能量的量度
B.功可以转化为能
C.重力做功与路径无关
D.重力和弹簧弹力之外的其他力做的功,等于物体动能的变化
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
二、填空题
10.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置。实验步骤如下:
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(a)把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器;
(b)改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )小车及纸带受到的摩擦力。接通电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
(c)用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连;
(d)接通电源,放开小车, ( http: / / www.21cnjy.com )让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 测出x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T。回答下列问题:
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是
__________________________________________________________________________;
(2)本实验还需直接测量的物理量是:
(用相应的符号表示) ;
(3)探究结果的表达式是 (用相应的符号表示)。
评卷人 得分
三、实验题
11.(6分)我国在小型无人机的研制和应用上取得了重大进展,许多小型无人机常常采用橡皮筋弹射起飞(如图1所示).某课外活动小组也对此{民感兴趣,大家搜集资料,最后用小车代替无人机做了如图2所示的实验.他们让被拉长的橡皮筋对光滑水平面上的小车做功,使小车由静止获得一定的速度v,并用打点计时器测出.如果增加橡皮筋的条数n,由________定理(定律)知,小车获得的速度将增大。用坐标图线表达n与v的关系时,设横轴为n,为了得到一条直线,纵轴应为______(选填“”、“”或“”).实际上无人机起飞过程会受到空气阻力,因此用无人机做实验,得到上述坐标图线将不再是直线,其斜率将会_______(选填“增大”或“减小”).
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12.(6分)为了探究“合外力做功 ( http: / / www.21cnjy.com )和动能变化的关系”的实验,某实验小组使用如图所示的水平气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间分别为t1、t2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门间距离为x,绳悬吊的砝码的质量为m(m远小于M),重力加速度为g。滑行器从G1到G2的过程中增加的动能为________________,合力对滑行器做的功为_________________。(用t1、t2、D、x、M、m和g表示)
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13.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。
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(1)实验中木板略微倾斜,这样做_________;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条 ( http: / / www.21cnjy.com )、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1…橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为____m/s。(保留三位有效数字)
(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系符合实际的是图_______。
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14.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变 ( http: / / www.21cnjy.com )化关系”的实验,如图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
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(1)除了图中己有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 电源(填“交流”或“直流”)
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下列操作正确的是 .
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.前不挂橡皮筋,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.前不挂橡皮筋,放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打 ( http: / / www.21cnjy.com )在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答).
A.BD B.AF C.GI D.AK
15.某兴趣小组想通过物 ( http: / / www.21cnjy.com )块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”.实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①W∝ ,②W∝v,③W∝v2.他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度),每次实验,物体从不同初始位置处由静止释放.
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同学们设计了以下表格来记录实验数据.其 ( http: / / www.21cnjy.com )中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度.21教育网
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象,并得出结论W∝v2.
(1)你认为他们的做法是否合适?
(2)你有什么好的建议?
(3)在此实验中,木板与物体间摩擦力的大小________(填“会”或“不会”)影响探究出的结果.
16.为了探究加速度与力的关系,使用如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m.
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回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面 ( http: / / www.21cnjy.com )的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其它仪器的情况 下,如何判定调节是否到位?答: _______________________________
(2)用上述装置“探究滑块的加速度与力的关系实验”
若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是 ( )
A.m1=5g B.m2=15g C.m3=40g D.m4=400g
在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的 ( http: / / www.21cnjy.com )加速度,其中求得的加速度的表达式为:_________________(用△t1、△t2、D、S表示)
(3)若用上述装置做“探究恒力做功与 ( http: / / www.21cnjy.com )滑块动能改变的关系”实验,需要直接测量的物理量是__________,探究结果的表达式是____________(用相应符号表示)
(4)某学习小组还想用此装置来“验证机 ( http: / / www.21cnjy.com )械能守恒定律”,是否可行?_______________。如可行,写出需要验证的表达式____________________。
17.如图所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图.在三个实验装置中,摩擦力对实验结果没有影响的是
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A.甲 B.乙 C.丙
18.(4分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做_________;
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A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
D.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
(2)若根据多次测量的数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状可知,对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是_______。
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A. B.
C. D.
19.如图所示,这是某同学探究功与速度变化的关系的装置图,用橡皮筋把小车弹出后,小车沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。
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(1)实验中木板略微倾斜,这样做_____。
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋 ( http: / / www.21cnjy.com )1条、2条、3条,合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为_______m/s。(保留三位有效数字)
(3)若根据多次测量数据画出的W—v图象如图所示,根据图线形状,可知W—v的关系符合实际的是_______.
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20.如图所示,某同学在做“探究功与速 ( http: / / www.21cnjy.com )度变化的关系”的实验。当小车在l条橡皮筋 的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。21世纪教育网
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(1)图中电火花计时器的工作电压是________V;
(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________;
(3)图中小车上有一固定小立柱,下图给出了 ( http: / / www.21cnjy.com )4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是________;[来源:学科
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(4)在正确操作的情况下,某 ( http: / / www.21cnjy.com )次所打的纸带如图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是________m/s。(计算结果保留两位有效数字)
21.(4分)某学习小组利用自行车的运 ( http: / / www.21cnjy.com )动“探究克服阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示.在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化.设自行车无动力后受到的阻力恒定.
(1)在实验中使自行车在平直的公路上获 ( http: / / www.21cnjy.com )得某一速度后停止蹬车,为了计算自行车的初速度v,除了需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,还需要测量____________ (填写物理量的名称及符号).
(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出克 ( http: / / www.21cnjy.com )服阻力做的功W及自行车的初速度v.改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值.以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W-v曲线.分析这条曲线,就可以得到克服阻力做的功与自行车速度变化的定性关系.在实验中作出W-v图象如图所示,其中符合实际情况的是______.
22.“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理 ( http: / / www.21cnjy.com )学中很重要的两个力学方面的物理规律。某同学设计了如图所示的实验装置,一个电磁铁吸住一个小钢球,当将电磁铁断电后,小钢球将由静止开始向下加速运动。小钢球经过光电门时,计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t,用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h。
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(1)该同学为了验证“动能定理”,用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如图所示,他记录的小钢球的直径d=________cm。
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(2)该同学在验证“动能定理”的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中,忽略了空气阻力的影响,除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量________(填“需要”或“不需要”)。
(3)如果用这套装置验证机械能守恒定律,下面的做法能提高实验精度的是 。
A.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的直径
B.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的直径
C.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的质量
D.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的质量
23.(1)实验小组用如图所示的装置“ ( http: / / www.21cnjy.com )探究功与物体速度变化的关系”,某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验,每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致,则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…,下列说法正确的是_____________
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A.为减小实验误差,长木板应水平放置
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加21世纪教育网
C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……,对每次打出的纸带进行处理,获得v,v2的数值记录在表格中。【来源:21·世纪·教育·网】
W 0 W0 2W0 3W0 4W0 5W0 6W0
v/(m·s-1) 0 1.0 1.4 1.7 2.0 2.2 2.4
v2/(m2·s-2) 0 1 1.9
请你根据表中的数据作出W-v、W-v2图线。
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由图线探究功与物体速度变化的关系是 。
24.在做“探究功与物体速度变化的关系”的实验时,小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加一根,实验中W、v、v2的数据已填在下面表格中.
W v/m·s-1 v2/m2·s-2
0 0 0
1.00 0.80 0.64
2.00 1.10 1.21
3.00 1.28 1.64
4.00 1.53 2.34
5.00 1.76 3.10
6.00 1.89 3.57
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(1)在上图甲乙两坐标系中选择合适的坐标系作出图象.
(2)从图象可以得出的实验结论是____________________.
25.在“探究功与速度变化的关系”的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中,得到的纸带如图所示,小车的运动情况可描述为:A、B之间为________运动;C、D之间为________运动,应选________来计算小车的速度v.www.21-cn-jy.com
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26.①在力学实验中经常使用如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示装置,已知打点计时器所用交流电的频率为f,小车的质量为M,钩码的质量为m,在利用该装置进行的实验中,下列说法唯一正确的是
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A.在“研究匀变速运动”的实验中,首先要平衡摩擦力
B.“探究功与速度变化的关系”的实验要满足M远大于m
C.“探究物体的加速度与力的关系”实验中,平衡摩擦力后,小车在运动中受到的合外力就等于钩码的重力mg
D.在实验中先让小车运动再闭合打点计时器
②若学生利用此实验装置做“研究勻变速 ( http: / / www.21cnjy.com )运动”实验,在实验之前看见桌上有一把游标卡尺,就用来测量了小车的长度,读数如图所示,则小车的长度为 cm
③下图为研究勻变速直线运动某次实验打出 ( http: / / www.21cnjy.com )的部分纸带,打点计时器的电源频率为50Hz,根据 测量数据计算出的加速度值为a= m/s2(结果保留两位有效数字).
27.(6分)某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”,实验前组员们提出了以下几种猜想:
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①;②;③。
为了验证猜想,他们设计了如图 ( http: / / www.21cnjy.com )甲所示的实验装置。PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度)。在刚开始实验时,小刚同学提出“不需要测出物体质量,只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”,大家经过讨论采纳了小刚的建议。
(1)请你说明小刚建议的理由:_________________________________________________;
(2)让物体分别从不同高度 ( http: / / www.21cnjy.com )无初速释放,测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4 ,读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、 ,并绘制了如图乙所示的L-v图象。若为了更直观地看出L和v的变化关系,他们下一步应该作出_______;
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
(3)实验中,木板与物体间摩擦力_________(“会”或“不会”)影响探究的结果。
28.某学习小组探究“合力做功和物体速度变 ( http: / / www.21cnjy.com )化的关系”的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是________。
A.放开小车,小车能够自由下滑即可
B.放开小车,小车能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不 ( http: / / www.21cnjy.com )都是均匀的,如图所示,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______ 部分进行测量.打点间隔为0.02 s,则小车的最大速度v=______ m/s (保留两位有效数字)。
29.某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑 ( http: / / www.21cnjy.com )块为对象验证“动能定理”他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)实验时为了保证滑块(质 ( http: / / www.21cnjy.com )量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,先取下沙桶,其次要做的步骤是 ,另外沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是___ ____.
(2)在(1)的基础上,某同学用 ( http: / / www.21cnjy.com )天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1(3)由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,而等式 不会产生上述实验原理上的误差。(仍用上述题中的字母表示)。
30.(9分)图中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系。倾角为的斜面体固定在实验台上,将光电门固定在斜面体的底端O点,将小球从斜面上的不同位置由静止释放。释放点到光电门的距离d依次为5cm、l0cm、15cm、20cm、25cm、30cm。
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(1)用游标卡尺测量钢球的直径,如图乙所示,钢球的直径D=____cm(2分)
(2)该实验____(选填“需要”或者“不需要”)测量小球质量;小球通过光电门经历的时间为,小球通过光电门的速度为____(填字母),不考虑误差的影响,从理论上来说,该结果_______(选填“<”,“>”或“=”)球心通过光电门的瞬时速度。
(3)为了探究做功与速度变化的关系,依次记录的实验数据如下表所示。
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从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是:____________。
31.(5分)
(1)(3分)某同学用如图1所示的装置测定 ( http: / / www.21cnjy.com )重力加速度:实验中所用电源的频率为50Hz,实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9,如图2所示,由纸带所示数据可算出实验时重物下落的加速度为 m/s2.(结果保留三位有效数字)
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(2)(2分)(多选)下面是一些有关高中物理实验的描述,其中正确的是( )
A.在“研究匀变速直线运动”实验中,不需要平衡摩擦力
B.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须用天平测物体的质量
C.在“验证力的平行四边形定则”实验中,只用一根弹簧秤无法完成
D.在用橡皮筋“探究功与速度变化的关系”的实验中不需要直接求出合外力做的功
E.在用欧姆表“×10”挡测量电阻时发现指针偏转角太小,应该换“×1”挡进行测量
32.某实验小组利用如图甲所示的装置探 ( http: / / www.21cnjy.com )究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。
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(Ⅰ)实验中木板略微倾斜,这样做目的是( )
A.为了平衡小车所受到的摩擦力
B.为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力对小车做的功等于合力对小车做的功
D.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
(Ⅱ)实验主要步骤如下:
①将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为、,则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______(用字母、、、d表示)。
②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复①的操作。
③如题6(2)图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d =________mm。
(Ⅲ )若在本实验中木板保持水平而没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量不变,改变砝码盘中砝码的数量(取绳子拉力近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、、的数据,并得到m与的关系图像如题6(2)图丙所示。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,则=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。
33.①某同学用图示装置‘‘探究功与物体速度变化的关系”。下列操作正确的是___________
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A.用同一根橡皮筋,每次从不同位置释放小车,可以得到不同的弹力做的功
B.实验时,橡皮筋每次拉伸的长度不必保持一致
C.将放小车的长木板倾斜的目的是让小车松手后运动得更快些
D.要使橡皮筋对小车做不同的功可以通过改变系在小车上的橡皮筋根数来达到
②下列4条纸带哪一条是该同学在实验中正确操作得到的纸带_____________
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34.(10分)为了测量小滑块与水 ( http: / / www.21cnjy.com )平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.
实验过程一:挡板固定在O1点,推 ( http: / / www.21cnjy.com )动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1;
实验过程二:将挡板的固 定点移到距O1 ( http: / / www.21cnjy.com )点距离为d的O2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2.21*cnjy*com
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(1)为完成本实验,下列说法中正确的是 .
A.必须测出小滑块的质量
B.必须测出弹簧的劲度系数
C.弹簧的压缩量不能太小
D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因数的表达式μ= (用题中所给物理量的符号表示).
(3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是 .
(4)某同学认为,不测量桌面高度, ( http: / / www.21cnjy.com )改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案 (选填“可行”或“不可行”),理由是 .
35.(6分)在“探究功与速度变化的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系”实验中,设计了如图所示的实验方案:使小车在橡皮筋的作用下被弹出,第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根…同样的橡皮筋将小车弹出.测出小车被弹出后的速度,然后找到牵引力对小车做的功与小车速度的关系.
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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 电源;(填“交流”或“直流”)
(2)在正确操作情况下,打在纸带上的点 ( http: / / www.21cnjy.com )并不是均匀的(如图2所示),为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 (选填“AE”或“FK”)部分进行测量.
(3)能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是 ( )
A.增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放
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.释放小车的位置等间距的变化
36.(4分)某探究学习 ( http: / / www.21cnjy.com )小组的同学欲以右下图装置中的滑块为研究对象“验证动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺、细沙等材料.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放沙桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
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(1)实验时为了保证滑块受到的合力 ( http: / / www.21cnjy.com )与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m、滑块的质量M两者应满足的条件是_____________,而且实验时还需要有_____________________________的步骤.
(2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M向沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取OABC四点,量得各计数点间的距离分别为.若研究滑块的AB段,本实验最终要验证的数学表达式为______________________(用题中的字母表示,重力加速度为g,打点计时器所接交变电流的周期为T).
37.在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前,某探究小组的同学们通过讨论提出了以下几种猜想:①,②,③,……。
为了验证猜想,他们设计了 ( http: / / www.21cnjy.com )如图甲所示的实验装置。PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度)。在刚开始实验时,有位同学提出,不需要测出物体质量,只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了,大家经过讨论采纳了该同学的建议。
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(1)本实验中不需要测量物体的质量,理由是什么 ____________________:
(2)让小球分别从不同高度无初速释入,测出物体从初位置到速度传感器的距离……,读出小球每次通过速度传感器Q的速度……,并绘制了如图乙所示的图象。根据绘制出的图象,若为了更直观地看出L和的变化关系,他们下一步应该作出________________。
A.图象 B.图象 C.图象 D.图象
(3)本实验中,木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果 _____________。
38.(1)(8分)某实验小组利用电磁打点计时器和如图的其他器材开展多项实验探究,选择了一条符合实验要求的纸带,数据如图(相邻计数点的时间为),回答下列问题:
①按装置安装器材时,纸带应穿过电磁打点计时器的限位孔从复写纸的 (填“上”或“下”)表面通过.
②若是探究重力做功和物体动能的变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试写出在点时重锤运动的瞬时速度 (用题中字母表示).
③若是测量重力加速度. 为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为 (用题中字母表示).
④如果研究重锤在运动过程中机械能守恒时,重锤增加的动能总是小于减小的重力势能,造成实验误差的主要原因是 (只写一条).
39.某学习小组做探究“合力的功和 ( http: / / www.21cnjy.com )物体速度变化关系”的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)。
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是______.
A.放开小车,能够自由下滑即可不是
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置,小车在两条 ( http: / / www.21cnjy.com )橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是________.
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线.
40.(6分)在用图示装置
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做《探究功与速度变化》的关系实验时
(1)下列说法正确的是:
A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋的作用下运动应采取的措施是 。
41.在“探究功与物体速度变化关系 ( http: / / www.21cnjy.com )”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。小木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长水平放置的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时小木块所处的位置,测得OB1的距离为L1,并把此过程中弹簧对小木块做的功记为W1。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验并记录相应的数据,作出弹簧对小木块做功W 与小木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。
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请回答下列问题:
(1)W—L图线为什么不通过原点? 。
(2)弹簧被压缩的长度LOA = cm。
42.如图所示,某学生小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
(1)实验明使小车在砝码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系。
①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材。若要完成该实验,必需的实验器材还有_________________。
②为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做_________运动。
③实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是____(填字母代号)。
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
(2)连接细绳及托盘,放入 ( http: / / www.21cnjy.com )砝码,通过实验得到图所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。
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实验时测得小车的质量为M=200g,小车所受细绳的拉力为F=0.2N。
各计数点到O的距离为s,对应时刻小车的瞬时速度为v,小车所受拉力做的功为W,小车动能的变化为。请计算前补填表中空格(结果保留小数点后四位)。
计数点 s/m v/(m·s-1) v2/(m2·s-2) W/J / J
A 0.1550 0.5560 0.3091 0.0310 0.0309
B 0.2160 0.6555 0.4297 0.0432 0.0430
C 0.2861 0.7550 0.5700 0.0572 0.0570
D 0.3670 0.8570 0.7344 0.0734 0.0734
E 0.4575 0.9525 0.9073
F 0.5575 1.051 1.105 0.1115 0.1105
G 0.6677 1.150 1.323 0.1335 0.1323
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内 。
(3)这个小组在之前的一次实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些。这一情况可能是下列个些原因造成的______________(填字母代号)。
A.在接通电源的同时释放了小车
B.小车释放时离打点计时器太近
C.平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够
D.平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大
(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制图线来分析实验数据。请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点,并画出图线。【出处:21教育名师】
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分析图线为一条通过原点的直线,直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值,也可以得出相同的结论。这种方案中直线斜率表达式为k=____________(用题目中相关物理量字母表示)。
43.在下述三个实验中:①验证牛顿第二定律; ( http: / / www.21cnjy.com )②验证机械能守恒定律;③验证动能定理(物体初速度为零,橡皮筋做功使物体获得的速度为v).某学生正确地作出了三条实验需要的图线,如图中A、B、C所示.据坐标轴代表的物理量判断:A是实验 的图线,其斜率表示 ;B是实验 的图线,其斜率表示 ;C是实验 的图线,其斜率表示 .
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44.某探究学习小组的同学欲以右下图 ( http: / / www.21cnjy.com )装置中的滑块为研究对象“验证动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺、细沙等材料.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放沙桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
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(1)实验时为了保证滑块 ( http: / / www.21cnjy.com )受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m、滑块的质量M两者应满足的条件是__________,而且实验时还需要有_______________________的步骤.
(2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M向沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取OABC四点,量得各计数点间的距离分别为.若研究滑块的AB段,本实验最终要验证的数学表达式为____________(用题中的字母表示,重力加速度为g,打点计时器所接交变电流的周期为T).
45.(6分)某同学研究 ( http: / / www.21cnjy.com )小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小,选用的实验器材是:长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.
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①主要的实验过程:
(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d,读数如图乙所示,则d = mm;
(ⅱ) 让小滑块车从斜面上某一位置释放,读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;
(ⅲ) 用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;
(ⅳ) 求出小滑块车与木板间摩擦力f = (用物理量m、d、L、t表示);
② 若实验中没有现成的挡光片,某同学用一宽度为6cm的金属片替代,这种做法是否合理 (选填“合理”或“不合理”)。
③实验中,小滑块释放的高度要适当高一些,其目的是减少 误差。(选填“系统”或“偶然”)
46.某实验小组在实验室用如图(甲)所示的装置来研究加速度和有关能量的问题.
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(1)需要将长木板的右端垫高(即平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )摩擦力,下面实验均有此步骤),直到在没有砂桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能做 运动.
(2)同学B若用此实验装置来验证砂和砂 ( http: / / www.21cnjy.com )桶(质量为m)以及小车(质量为M)组成的系统机械能守恒,以OC段的运动为例(设OC的距离为x3),其实验数据应满足的关系式是 ,(用本题的符号表示,不要求计算结果,已知当地重力加速度为g,相邻两个计数点间时间间隔为T)
(3)同学C采用图(甲)的装置研究外力做 ( http: / / www.21cnjy.com )功和动能变化关系,根据实验数据若绘出了△v2﹣s图线(其中△v2=v2﹣v02,),图线应是一条 .
(4)同学甲和乙采用图(甲)装置研究小车加速度和力之间的关系,由于操作失误,根据实验数据做出了a﹣F图象如图(丙)所示:则由图中信息可知:21·cn·jy·com
①小车的质量M= kg.(结果保留两位有效数字)
②分析后知道,甲乙两个同学在平衡摩擦力时将长木板垫高的高度h甲 h乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
47.(6分)某同学用如图甲所示装置做 ( http: / / www.21cnjy.com )“探究合力做的功与动能改变关系”的实验,他们将光电门固定在水平轨道上的B点,如图所示。并用重物通过细线拉小车,然后保持小车和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验,实验时要求每次小车都从静止释放。
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(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,d=__________cm。
(2)如果遮光条通过光电门的时间为t,小车到 ( http: / / www.21cnjy.com )光电门的距离为s.该同学通过描点作出线性图像来反映合力做的功与动能改变关系,则他作的图像关系是下列哪一个时才能符合实验要求____。
A.s-t B. s- C. s- D. s-
(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差__________。
A.调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动
B.必须满足重物的质量远小于小车的质量
C.必须保证小车从静止状态开始释放
48.与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时的常用计时仪器,如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系。方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略),通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为、。已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为S、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g。
①用游标卡尺(20分度)测量遮光板宽度,刻度如图丙所示,读数为_________mm;
②本实验想用钩码的重力表示滑块 ( http: / / www.21cnjy.com )受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中需要满足的条件是M____m(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)
③计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为: =_________、=__________;(用题中所给字母表示)
④本实验中,验证滑块运动的动能定理的表达式为 。(用题中所给字母表示)
49.如图所示,在一个光滑的水平平 ( http: / / www.21cnjy.com )台上用橡皮筋套住物块,将橡皮筋拉到一定的位置后释 放,将物块弹出去,当物块落地后,通过测量相关数据来计算物块所获得的初速度,然后换用两根、三根、四根同样的橡皮筋重复上述实验,并保证每次拉到同一位置,以探究橡皮筋对物块做功与物块所获得的速度的关系(重力加速度为g):请回答以下相关问题:
(1)要测得物块弹出后的水平初速度,需要测量哪些物理量: 。
用测量的物理量表示获得初速度大小的表达式: 。
(2)用不同数目的橡皮筋拉物块测得的速度如下表所示,请完成下表
( http: / / www.21cnjy.com )
根据表格数据可以得出结论: 。
50.某同学把附有滑轮的长木 ( http: / / www.21cnjy.com )板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电、刻度尺、小车、钩码、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。
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(1)若要完成该实验,还需要的一个的实验器材是____________________________。
(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)。
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
(3)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功, ( http: / / www.21cnjy.com )经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)。
A.在接通电的同时释放了小车
B.小车释放时离打点计时器太近
C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力
51.某实验小组用如图所示的实验装置和实验 ( http: / / www.21cnjy.com )器材做“探究功与速度变化的关系”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。
(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是 。
A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B.实验操作时要先放小车,后接通电源
C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好
D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有 。
(3)如下图所示,为实验中打出的一条纸带,现 ( http: / / www.21cnjy.com )选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你以小车为研究对象,把要探究的结果用题中给出的字母表达出来 。
52.(6分)利用下图装置可以做力学中的许多实验,
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(1)以下说法正确的是__ ___。
A.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响
B.用此装置“研究匀变速直线运动”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
C.用此装置还可以用来探究“恒力做功与动能改变量的关系”
D.用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中甲装置用的电源要求是 。
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A.交流220V B.直流220V
C.交流4 - 6V D.直流4 - 6V
(3)在利用此装置“探究加速度 ( http: / / www.21cnjy.com )a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为 m/s。(结果保留2位有效数字)
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53.(9分,每空3分)某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿光滑水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;
(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同 ( http: / / www.21cnjy.com )样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(1),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;
(3)测量相关数据,进行数据处理。
①为求出小物块从桌面抛出时的动能,需要测量下列物理量中的
(填正确答案标号,g已知)。
A.小物块的质量m
B.橡皮筋的原长x
C.橡皮筋的伸长量Δx
D.桌面到地面的高度h
E.小物块抛出点到落地点的水平距离L
②将几次实验中橡皮筋对小物 ( http: / / www.21cnjy.com )块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、 为横坐标作图,才能得到一条直线。
③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于 。(填“偶然误差”或“系统误差”)。
54.在“探究功与物体速度 ( http: / / www.21cnjy.com )变化的关系”的实验中,实验装置如图甲所示。让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,此时橡皮筋对小车做的功记为W。然后用完全相同的橡皮筋二条、三条……合并在一起分别进行第2次、第3次……实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出。(打点计时器所用交流电频率为50Hz)。
(1)若木板水平放置,小车在一条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是 。21·世纪*教育网
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车正好运动到两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(2)为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力,应采取的措施是 ;
(3)如下表是按正确操作分别得到的4 ( http: / / www.21cnjy.com )次实验中获得的部分数据,其中缺少第3次实验(三条橡皮筋对小车做功)的部分数据,请根据第3次实验所得的纸带(图乙)补全表中的空格。
次数 1 2 3 4
橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W
小车速度v(m/s) 1.00 1.42 2.00
v2(m2/s2) 1.00 2.02 4.00
(4)从表中数据你得出的结论是 。
55.下列几个图分别是探究“功与物体速度 ( http: / / www.21cnjy.com )变化的关系”实验、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验和“验证机械能守恒定律”实验装置图。其中探究“验证机械能守恒定律”实验装置图是 (填写“甲”、“乙”、“丙”);图甲中由于用砝码和砝码盘的总重力代替小车拉力,因此要求砝码和砝码盘的总质量 小车的质量(填写“大于”、“小于”、“远大于”、“远小于”);图甲中实验前需平衡摩擦力,平衡摩擦力时纸带____挂上小车并穿过限位孔(填写“需要”、“不需”);这三个实验都使用了打点计时器,打点计时器用_____电源(填写“直流”、“交流”、“交直流均可”)。
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利用图丙这个装置也可以测量重锤下落 ( http: / / www.21cnjy.com )的加速度a的数值.根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示.使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)
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56.利用下图装置可以做力学中的许多实验,
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(1)一下说法正确的是
A利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车河木板间的摩擦阻力的影响
B利用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后,不需要重新平衡摩擦力
C在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
D用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,不需要平衡小车运动过程中所受摩擦力的影响
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中甲装置用的电源要求是 .
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A.交流220V B.直流220V C.交流4—6V D.直流4—6V
(3)在利用此装置“探究加速度a与 ( http: / / www.21cnjy.com )力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图.已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为 m/s.(结果保留2位有效数字)
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57.某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验,如图所示.实验操作如下:
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小车在橡皮筋作用下弹出,沿木 ( http: / / www.21cnjy.com )板滑行.依次用1条、2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.如果把1条橡皮筋对小车做的功记为W,则2条橡皮筋对小车做的功记为2W,……,依此类推,则可得到3W、4W、….每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带上的点计算出.
(1)实验中所用打电计时器应接 (选填“交流”或“直流”)电源;
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力,则下面操作正确的是 .
A.放开小车,能够自由下滑
B.轻推小车,能够匀速下滑
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑
D.轻推拖着纸带的小车,能够匀速下滑
(3)该同学猜测W与v的关系可能是:、、、之中的一种,则该同学为验证自己的猜测,已做了图象、图象,发现其中图象为曲线,图象为过原点的直线,则该同学下一个合理实验步骤应为 (选填“A”或“B”)
A.接着做出、图象,结合四个图象分析得出实验结论
B.直接得出 的实验结论
58.“探究功与物体速度变化的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系”的实验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋的作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”)。
(2)某同学在做利用橡皮筋探究功与速 ( http: / / www.21cnjy.com )度变化关系的实验时,拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端,在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )
A.始终是均匀的 B.先减小后增大
C.先增大后减小 D.先增大后均匀不变
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法中正确的是( )
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
59.如图所示的装置,可用于探究恒力 ( http: / / www.21cnjy.com )做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.
(1)该实验 (填“需要”或“不需要”)满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?
(2)实验用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图所示,则d=________ mm;
(3)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),砝码盘和砝码的质量为,已知重力加速度为g,则对该小车,实验要验证的表达式是 www-2-1-cnjy-com
A.
B.
C.
D.
60.某一位同学在利用橡皮筋做“探 ( http: / / www.21cnjy.com )究功与速度变化的关系”实验时,已有的实验器材如图所示:导轨(可以自由调节末端的高度)、橡皮筋、刻度尺、纸带和导线若干。为了顺利完成实验,从下面的图中选出你认为还需要的实验器材 ________________(写出实验器材的名称)你认为要完成这个实验,还缺的实验器材是_____________(写出实验器材的名称)
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(2)在实验中你是通过______________________改变拉力做功的数值,在操作时候(改变拉力做功)需要注意_____________________________________________
(3)在正确操作情况下,打在纸带上 ( http: / / www.21cnjy.com )的点如下图所示.已知小车的质量为200g,请求出橡皮条做功后小车最终获得的动能为__________ J(答案请保留2位有效数字)
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61.某实验小组利用如图 ( http: / / www.21cnjy.com )甲所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。
(Ⅰ)实验中木板略微倾斜,这样做目的是( )
A.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑
(Ⅱ).实验主要步骤如下:
①将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为,砝码盘和盘中砝码的总质量为,小车通过A、B时的遮光时间分别为、,则小车通过A、B过程中动能的变化量=_______(用字母、、、d表示)。
②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复①的操作。
③如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d =_______cm.
(Ⅲ).下表是他们测得的多组数据,其中是小车及小车中砝码质量之和,是两个速度的平方差,可以据此计算出动能变化量,F是砝码盘及盘中砝码的总重力,W是F在A、B间所做的功。表格中=_______,W3=__________(结果保留三位有效数字)。
次数 F/N
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43
(Ⅳ)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为.利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量不变,改变砝码盘中砝码的数量(取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、、的数据,并得到与的关系图像。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,求解=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。
62.(10分)某实验小组 ( http: / / www.21cnjy.com )用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。
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(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是 。
A.实验操作时要先放小车,后接通电源
B.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好
C.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
D.实验前对装置进行平衡摩擦力的操作时,需要在细线一端挂上空的砂桶
(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有 。
(3)如下图所示,为实验中打出的 ( http: / / www.21cnjy.com )一条纸带,现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来 。
(4)在本实验中,对装置进行平衡摩 ( http: / / www.21cnjy.com )擦力的操作后,砂、砂桶和小车组成的系统机械能是否守恒? _(填写“是”或“否”)并说明理由 __。【来源:21cnj*y.co*m】
63.(1)小明和小帆同学利用如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示的装置探究功与速度的变化关系,对于橡皮筋和小车连接的问题,小明和小帆同学分别有两种接法,你认为正确的是_____(填“甲”或者“乙”)
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(2)以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是___________。
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功 ( http: / / www.21cnjy.com )分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……。
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。
64.下列有关实验的描述中,正确的是_________
A.在“验证力的平行四边形定则”实验中,选测力计时,水平对拉两测力计,示数应该相同
B.在“探究弹簧弹力和弹簧伸长关系”的实验中,作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数
C.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,放小车的长木板应该使其水平
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须由v=gt求出打某点时纸带的速度
65.如图甲所示的装置探究“做功和物体 ( http: / / www.21cnjy.com )动能变化的关系”,图中桌面水平,小车上可放置砝码,实验中小车碰到靠近定滑轮处的制动装置(未画出)时,钩码尚未到达地面。
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(1)实验的部分步骤如下:
A.在小车上放入砝码,把纸带穿过打点计时器,
连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;
B.将小车停在打点计时器附近,____________,____________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关;
C.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作。
(2)如图乙所示为某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,则C点对应小车的速度vC=___________________。
要验证小车合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测出的物理量为:_____________。
(3)若用钩码的重力表示小车受到 ( http: / / www.21cnjy.com )的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,那么在实验中应该采取的两项措施是:①_______________________;②_______________________。
66.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得速度的关系的实验装置如图所示。
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(1)下列说法正确的是:
A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
(2)通过实验获得较科学的数据作出的W-v图象,应为图中的哪一个:
67.(6分)某中学实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz。
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(1)实验中木板略微倾斜,这样做 。
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功 D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,……;橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为 m/s(结果保留位有效数字)。
(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状可知,对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是 。
A. B. C. D.
68.下列有关高中教材上 ( http: / / www.21cnjy.com )一些物理实验的说法中,正确的是 (填正确的答案标号。选对一个得2分,选对两个得3分,选对3个得5分。有选错一个得0分)
A.“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B.在《探究功与物体速度变化的关系》实验中,必须先平衡摩擦力.
C.在做“研究平抛物体的运动”实验时,为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来21教育名师原创作品
D.在探究加速度与质量、力的关系的实验中,将连着钩码的小车静置于木板上,调节木板倾斜度,小车匀速运动则说明已平衡摩擦
E.在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度  21*cnjy*com
69.测量一物块做匀减速直线运动时,某同 ( http: / / www.21cnjy.com )学利用打点计时器得到了如图所示的纸带,纸带上每相邻计数点间还有4个点未标出,打点计时器所用的交流电频率为50Hz.
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①由此可判断物块与纸带的 ( http: / / www.21cnjy.com ) (“左端”或“右端”)连接.根据纸带的数据计算出打点计时器打下A点物块的速度vA= m/s.(结果保留两位有效数字)
②从图示纸带能计算得出的物理量是 (填选项前面的代号).
A.木块运动的加速度a B.A、B间的平均速度
C.木块所受的合力大小 D.A点和B点对应的运动时间t
③若要测量在AB段合力对物块所做的功WAB,还需要用到的实验器材是 (填选项前面的代号).
A.秒表 B.天平 C.弹簧测力计
70.某实验小组设计出如下的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )方案,实验装置如图甲所示。测得出小车质量为M,砝码及砝码盘总质量为m,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz。实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置。
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动。
C.取下细绳和砝码盘。
D.将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带。
回答下列问题:
(1)如图乙所示是实验中 ( http: / / www.21cnjy.com )打出的一条纸带的一部分,测出四段x1、x2、x3、x4位移大小,则可求出小车的加速度大小为 m/s2(保留两位有效数字);小车质量M与砝码及砝码盘总质量m之比 。(g=10m/s2)
(2)按上述方案做实验,以及这段纸带是否能验证动能定理?________(填“是”或 “否”);
若能,请写出需要验证的关系式为 。(用所测物理量的符号表示)
71.(8分)利用图(甲)示装置可以做力学中的许多实验
(1)以下说法正确的是
A.利用此装置“研究匀变速直线运动” 时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究 “小车的加速度与质量的关系” 并用图象法处理数据时,如果画出的a-M关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
C.利用此装置探究“功与速度变 ( http: / / www.21cnjy.com )化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
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(2)小华在利用此装置进行“探 ( http: / / www.21cnjy.com )究加速度a与力F的关系”的实验过程中,打出了一条纸带。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图(乙)所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。(g=9.8 m/s2)求:
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①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离S1 = cm;
②该小车的加速度a = m/s2;
③实验的过程中,小华不断增加所挂钩 ( http: / / www.21cnjy.com )码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度a的值随钩码的个数的增加将趋近于 。
72.某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
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(1)实验时为了保证滑块(质量为)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,实验时首先要做的步骤是 ,另外沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 。
(2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小与(< )。则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示)。
(3)由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,那么,此试验中真正成立的等式为 (仍用上述题中的字母表示)。
73.做以下四个学生分组实验:
A.验证力的平行四边形定则 B.验证牛顿第二定律
C.验证机械能守恒定律 D.探究动能定理
①必须用到天平的实验有
②需要用到打点计时器的实验有
74.实验题 用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律.
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(1)完成平衡摩擦力的相关内容:
(i)取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高 ( http: / / www.21cnjy.com ),接通打点计时器电源, (选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.
(ii)如果打出的纸带如图所示,则应 (选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹 ,平衡摩擦力才完成.
(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为 m/s,小车的加速度是 m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
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(3)用该实验装置来探究“恒力做 ( http: / / www.21cnjy.com )功与动能变化之间的关系”,假设实验得到的纸带仍如(2)中图所示,且已知:砂桶质量为m,小车质量为M,B计数点速度为VB,D计数点速度为VD,BD之间的距离为L,重力加速度为g,请根据已知的这些条件,用字母写出本实验最终要验证的表达式为 _______________________________________.
(4)用图示装置做《探究做功与物体速度变化关系》的实验时(重力加速度g取10m/s2),下列说法正确的是:
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A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
E.该实验操作前必须要平衡小车受到的摩擦力
75.某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按右图所示,安装好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为50Hz),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中选出 ( http: / / www.21cnjy.com )满意的一条,如图所示,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(图中未画出),用刻度尺测得各计数点到O点距离分别为d1=0.004m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256 m,d5=0.360 m,d6=0.480m,……,他把钩码重力作为小车所受合力,取当地重力加速度g=9.8 m/s2,算出从打O点到打“4”点这一过程中合力做功W= J(结果保留三位有效数字),把打“4”点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek= J(结果保留三位有效数字).
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(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合 ( http: / / www.21cnjy.com )力对物体做的功等于物体动能的增量”,且偏差很大,通过反思,他认为产生原因如下,其中有可能的是 。
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多;
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多;
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小;
D.计算“4”点的瞬时速度时,两计数点间时间间隔误取0.08s.
76.某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
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(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿光滑水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;
(2)在钉子上分别套上2条、 ( http: / / www.21cnjy.com )3条、4条……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(1),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;
(3)测量相关数据,进行数据处理。
①为求出小物块从桌面抛出时的动能,需要测量下列物理量中的
(填正确答案标号,g已知)。
A.小物块的质量m B.橡皮筋的原长x
C.橡皮筋的伸长量Δx D.桌面到地面的高度h
E.小物块抛出点到落地点的水平距离L
②将几次实验中橡皮筋对小 ( http: / / www.21cnjy.com )物块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、 为横坐标作图,才能得到一条直线。
③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于 。
(填“偶然误差”或“系统误差”)。
77.利用图示装置可以做力学中的许多实验.
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(1)以下说法正确的是 .
A.利用此装置“研究匀变速直线运动” 时,须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究 “小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a-M关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
C.利用此装置探究“功与速度变化的关系” ( http: / / www.21cnjy.com )实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
小华在利用此装置“探究加速度a与力F的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系”时,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于 的值.
78.在“探究动能定理”的实验中,某同 ( http: / / www.21cnjy.com )学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板上的小车,由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器.关于这一实验,下列说法中正确的是( )
A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力
B.重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同
C.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算
D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点比较稀疏的部分进行计算
79.如图所示的装置,可用于探究 ( http: / / www.21cnjy.com )恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s。
(1)实验需用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图所示,d=________ mm
(2)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),砝码盘和砝码的质量为,已知重力加速度为g,则对该小车,实验要验证的表达式是_________
A. B.
C. D.
80.在追寻科学家研究足迹 ( http: / / www.21cnjy.com )的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置.
(1)实验时,该同学想用钩码的重力 ( http: / / www.21cnjy.com )表示滑块受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项措施是____________和__________________.
(2)如下图所示是实验中得到 ( http: / / www.21cnjy.com )的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离已在图中标出,测出滑块的质量为M,钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程中,为达到实验目的,该同学应该寻找______________和______________之间的数值关系(用题中和图中的物理量符号表示)
81.某学习小组的同学想要验证“动能定 ( http: / / www.21cnjy.com )理”,他们在实验室组装了一套如图装置,另外还有交流电源、导线、复写纸、细沙以及天平都没画出来.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.如果要完成该项实验,则:
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(1)还需要的实验器材是( )
A.秒表 B.刻度尺 C.弹簧秤 D.重锤
(2)进行实验操作时,首先要做的重要步骤 是 .
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(3)在(2)的基础上,某同学用天平称出滑 ( http: / / www.21cnjy.com )块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,并称出此时沙和沙桶的总质量m.为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是___________________________.
(4)实验时释放滑块让沙 ( http: / / www.21cnjy.com )桶带着滑块加速运动,用打点计时器(相邻两个点的时间间隔为T)记录其运动情况如纸带所示,纸带上开始的一些点较模糊未画出,现测得O到E点间的长为L,D到F点间的长为s,则E点速度大小为_______________________.若取O点的速度为v1、E点速度为v2那么本实验最终要验证的数学表达式为_________________________________ .
82.(10分)如图所示为气垫导轨的示意图. ( http: / / www.21cnjy.com )其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过光电门G1、G2时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的条形挡光片的总质量为M,挡光片水平宽度为D,两光电门间距为s,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)用上述装置做“探究滑块的加速度与力的关系实验”.
①若M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________.
A.m1=5 g B.m2=15 g C.m3=40 g D.m4=400 g
②在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:____.(用Δt1、Δt2、D、s表示)
(2)若用上述装置做“探究恒力 ( http: / / www.21cnjy.com )做功与滑块动能改变的关系”实验,需要直接测量的物理量是_______,探究结果的表达式是________.(用相应的符号表示)
(3)某学习小组还想用此装置来“验证机械能守恒定律”,需要验证的表达式_______ .
83.在“探究功与物体速度变化关系”的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3……停下,测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。
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(1)根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系。
(2)W-L图线不通过原点的原因是
(3)弹簧被压缩的长度LOA为
84.(8分)在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材:
A.电磁打点计时器;B.干电池;C.秒表;D.低压交流电源;E.纸带;F.细线、砝码、小车、砝码盘;G.长直木板。
(1)其中多余的器材是__________,缺少的器材是______________。(填器材名称)
(2)如图所示,是打点计时 ( http: / / www.21cnjy.com )器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带。对纸带的测量数据已用字母表示在图中,已知打点计时器的打点频率为f。若要利用这些数据验证动能定理,还需要测量哪些物理量?
(3)根据上述数据,写出验证动能定理的表达式,并对本实验的可靠性做出评价
85.(6分)如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中:
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(1)下列说法正确的是( )
A.为减小实验误差,长木板应水平放置
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C.小车在橡皮筋拉作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮 ( http: / / www.21cnjy.com )筋作用下运动,当