題目列表(包括答案和解析)
實驗序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
斜面高度h(cm) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
傳感器示數(shù)v(m/s) | 1.40 | 1.98 | 2.42 | 2.80 | 2.90 | 3.43 |
v2(m2/s2) | 1.96 | 3.92 | 5.86 | 7.84 | 8.41 | 11.76 |
實驗序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
斜面高度h(cm) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
傳感器示數(shù)v(m/s) | 1.40 | 1.98 | 2.42 | 2.80 | 2.90 | 3.43 |
v2(m2/s2) | 1.96 | 3.92 | 5.86 | 7.84 | 8.41 | 11.76 |
某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“合外力做功與速度變化的關系”。實驗時,先接通電源再松開小車, 打點計時器在紙帶上打下一系列點。小車所受到的拉 力F為0.20N,小車的質量為200g。
(1)實驗前,木板左端被墊起一些,使小車在不受拉力作 用時做勻速直線運動。這樣做的目的是
A.為了平衡摩擦力
B.增大小車下滑的加速度
C.可使得細繩對小車做的功等于合外力對小車做的功
D.為了滿足砝碼質量遠小于小車質量的要求
(2)同學甲選取一條比較理想的紙帶做分析。小車剛開始運動時對應在紙帶上的點記為起始點O,在點跡清楚段依次選取七個計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s。測量起始點O至各計數(shù)點的距離,計算計數(shù)點對應小車的瞬時速度、計數(shù)點與O點之間的速度平方差、起始點O到計算點過程中細繩對小車做的功。其中計數(shù)點D的三項數(shù)據(jù)沒有計算,請完成計算并把結果填入表格中。
點跡 | O | A | B | C | D | E | F | G |
x/cm | 15.50 | 21.60 | 28.61 | 36.70 | 45.75 | 55.75 | 66.77 | |
v/(m﹒s-1) | 0.656 | 0.755 | 0.953 | 1.051 | ||||
△v2/(m2﹒s-2) | 0.430 | 0.570 | 0.908 | 1.105 | ||||
W/J | 0.0432 | 0.0572 | 0.0915 | 0. 112 |
(3)以W為縱坐標、以△v2為橫坐標在方格紙中作出W---△v2圖象。B 、C、E、F四點已經(jīng)在圖中描出,請在圖中描出D點,并根據(jù)描點合理畫出圖象。
(4)根據(jù)圖象分析得到的結論 。
乙同學采用如圖甲所示的裝置進行了有關“動能定理”研究的實驗。
a) 按圖3把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車做勻速直線運動;
b) 把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質量為100g的配重,接通電源,放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點。從某點A開始,此后在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點,依次標為B、C、D、……;
c) 測量出B、C、D、…各點與A點的距離,分別記為x 1、x2、x3、……;
d) 用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e) 求出B、C、D、……各點的速度大小,分別記為v1、v2、v3、……,再求出它們的平方v12、v22、v32、……;
f) 用縱坐標表示速度的平方v2,橫坐標表示配重重力所做的功W,作出v2-W圖象,并在圖象中描出(Wi,vi2)坐標點,再連成圖線;(以下計算保留到小數(shù)點后兩位)
1.在步驟d中,該同學測得x4=40.00cm,則配重重力所做的功W4= J;
2.該同學得到的v2-W圖象如圖4所示。通過圖象可知,打A點時對應小車的速度v0 = _________m/s;
3.小車的質量M= kg。
乙同學采用如圖甲所示的裝置進行了有關“動能定理”研究的實驗。
a) 按圖3把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車做勻速直線運動;
b) 把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質量為100g的配重,接通電源,放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點。從某點A開始,此后在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點,依次標為B、C、D、……;
c) 測量出B、C、D、…各點與A點的距離,分別記為x 1、x2、x3、……;
d) 用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e) 求出B、C、D、……各點的速度大小,分別記為v1、v2、v3、……,再求出它們的平方v12、v22、v32、……;
f) 用縱坐標表示速度的平方v2,橫坐標表示配重重力所做的功W,作出v2-W圖象,并在圖象中描出(Wi,vi2)坐標點,再連成圖線;(以下計算保留到小數(shù)點后兩位)
1.在步驟d中,該同學測得x4=40.00cm,則配重重力所做的功W4= J;
2.該同學得到的v2-W圖象如圖4所示。通過圖象可知,打A點時對應小車的速度v0 = _________m/s;
3.小車的質量M= kg。
題號
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21
答案
A
AC
D
C
B
B
BC
CD
22.(Ⅰ) (1)甲 (2)BC (3)2.0 1.50 1.0
(Ⅱ) (1)0.25 (2)小車滑行時所受摩擦阻力較大 (3)使導軌傾斜一定的角度以平衡摩擦力
23.解:⑴由題意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,說明此時小球速度方向與斜面平行,否則小球會彈起,所以υy = υ0tan53° (2分) υy2 = 2gh
(2分)
代入數(shù)據(jù),得υy =
⑵由υy = gt1得t1 = 0.4s (1分)
s =υ0t1 = 3×
⑶小球沿斜面做勻加速直線運動的加速度a = (1分)
初速度 =
=υt2
+ a
t22 (2分)
代入數(shù)據(jù),整理得
4t22 + 5t2 - 26 = 0
解得 t2 =
2s 或t2 = - 13s(不合題意舍去)
(1分)
所以t =
t1 + t2 = 2.4s (1分)
24.(1)小球在C處受水平向右的電場力F和豎直向下的重力G,加速度為g
則由 (3分)
(2)從A→B由動能定理得 (3分) (1分)
在B點,由牛頓運動定律得: (2分) 得 (1分)
(3) 小球從B點穿出后,在電場和重力場的復合場中做類平拋運動,由運動分解知識得:
水平方向: (3分)
豎直方向: (1分) 聯(lián)立解得:s=R/2 (2分)
由題意得: 虛線框MNPQ的高度h≥sBC+R= 寬度L≥2R (1分)
30.A.解析:設月球表面重力加速度為g,月球質量為M.
∵球剛好完成圓周運動,∴小球在最高點有 (4分)
從最低點至最高低點有 (4分)
由①②可得 (3分)
∵在月球表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為月球第一宇宙速度
∴ (4分)
B.解: (1)設滑塊到達B點的速度為v,由機械能守恒定律,有
.--------4分
(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運動,受到傳送帶對它的滑動摩擦力,有mg =ma,滑塊對地位移為L,末速度為v0,則,得--------------4分
(3)產(chǎn)生的熱量等于滑塊與傳送帶之間發(fā)生的相對位移中克服摩擦力所做的功,即
為帶與滑塊間的相對位移,設所用時間為t,則, 3分
得。-----------4分
C.解:(1)設乙物體運動到最高點時,繩子上的彈力為T1,
對乙物體 =5N (2分)
當乙物體運動到最低點時,繩子上的彈力為T2
對乙物體由機械能守恒定律: (3分)
又由牛頓第二定律: (2分)
得: =20N (2分)
(2)設甲物體的質量為M,所受的最大靜摩擦力為f ,
乙在最高點時甲物體恰好不下滑,有: (2分)
乙在最低點時甲物體恰好不上滑,有: (2分)
可解得: (1分)
(1分)
D. 解:(1)在電荷由A移到B的過程中,電勢能增加了0.1J,所以電場力做功-0.1J
(2)由U=W/q,U=-0.1J/-2×10
(3)由E=U/d=U/ABCOS60O=5×105 (V/m)
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