- 研究匀变速直线运动
- 共25题
如图,为测量作匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d。
(1)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,则小车加速度a=_______。
(2)(多选题)为减小实验误差,可采取的方法是_______。
(A)增大两挡光片宽度
(B)减小两挡光片宽度
(C)增大两挡光片间距
(D)减小两挡光片间距
正确答案
(1)
(2)B,C
解析
由题意知:小车经过两遮光板的速度为: , ,则,因被认为是A B两点的瞬时速度,故遮光板的宽度越小,越准确;而增大两遮光板的距离可使A到B的速度变化较明显,误差小。
知识点
(1)研究小车匀速直线运动的实验装置如图16(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50HZ,纸带上计数点的间距如图16(b)所示,七中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
① 部分实验步骤如下:
a.测量完毕,关闭电源,取出纸带
b.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
c.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
d.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
② 图16(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
③ 计数点5对应的瞬时速度大小计算式为V5= 。
④ 为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=
(2)图17(a)是测量电阻RX的原理图。学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm
① 根据原理图链接图17(b)的实物图
② 断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0V时,单位长度电阻丝为电压
u= V/cm.记录此时电流表A1的示数。
③ 保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同事调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I。测量6组L和I值,测量数据已在图17(c)中标出,写出RX与L、I、u的关系式RX= ;根据图17(c)用作图法算出RX= Ω
正确答案
(1)答案:①cdba②0.1s③④
解析
②时间T=nT0=5*0.02s=0.1s(n为相邻两个计数的间隔数)
③用在匀变速直线运动中:中时刻速度的等于平均速度计算
④取 则:就可用求a
(2)答案:① 见下图 ② 0.1③ 6.0
②3v分布在长为30cm上面故有单位长度的电压
④ 设电阻丝每cm长的电阻为R当合上S1 断开S2时,设此时电阻丝电流为有:
当合上S1 、S2时
由上两公式得: 作图求出:L-I的斜率k=60.016cm/A
知识点
现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面 向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为、、、。已知@面顶端的高度/z和斜面的长度〜数据如下表所示。重力加速度大小g = 9.80m/s2。
根据表中数据,完成下列填空:
(1)物块的加速度a=_______m/s2(保留3位有效数字)。
(2)因为_______可知斜面是粗糙的。
正确答案
(1)4.30(4分,填4.29或4.31同样给分)
(2)因为物块加速度小于(或物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度),可知斜面是粗糙的(2分)
解析
略。
知识点
(1)图(a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。
①OD间的距离为_______cm
②图(b)是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示_______,其大小为_______m/s2(保留三位有效数字)。
(2)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干。
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表_____倍率的电阻档(请填写“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图(c),结果为_____Ω。
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图(d)完成实物图(e)中的连线。
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于____端。为使小电珠亮度增加,P应由中点向_____端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点_____间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)
正确答案
(1)①1.20;②加速度一半,0.933
(2)①×1、8;②图略;③a,b;④ab
解析
(1)①1cm+1mm×2.0格=1.20cm,②加速度一半,,所以a=0.933m/s2
(2)①小电珠(2.5V,0.6W)对应电阻为,电阻十几欧,所以选“×1”档。②电流表的电阻也就几欧,与电压表几千欧相比,小电珠算小电阻,所以电压表必须外接,伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大,所以滑动变阻器必须与电压采用分压接法。③从a端开始,电压为零,向b端移动,对小电珠所加电压逐渐变大。④ab之间电流增加了0.122A,其它段电流增加了0.03A左右,所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A,分别测出相应的电压值。
知识点
某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时,记录了下列实验步骤。合理的操作顺序是___________。(填写步骤前面的字母)
A,把一条细绳拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
B,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
C,把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。
D,换上新纸带,重复操作三次。
正确答案
BACD
解析
略
知识点
利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
(1)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有__ ___。(填入正确选项前的字母)
a天平 b秒表 c米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:_______ _____________________________________。
正确答案
(1)c
(2)打点计时器与纸带之间存在摩擦。
解析
(1)时间由打点计时器测定,用米尺测定位移,答案C。
(2)打点计时器与纸带之间存在摩擦。
知识点
某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1 个小球. 手动敲击弹性金属片M,M 与触头瞬间分开, 第1 个小球开始下落,M 迅速恢复,电磁铁又吸住第2 个小球. 当第1 个小球撞击M 时,M 与触头分开,第2 个小球开始下落……. 这样,就可测出多个小球下落的总时间。
(1)在实验中,下列做法正确的有
A.电路中的电源只能选用交流电源
B.实验前应将M 调整到电磁铁的正下方
C.用直尺测量电磁铁下端到M 的竖直距离作为小球下落的高度
D.手动敲击M 的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落的高度H =1. 980 m,10 个小球下落的总时间T =6. 5 s. 可求出重力加速度g = . (结果保留两位有效数字)
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法。
(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差,这导致实验误差. 为此,他分别取高度H1 和H2,测量n个小球下落的总时间T1 和T2. 他是否可以利用这两组数据消除 对实验结果的影响? 请推导说明。
正确答案
见解析。
解析
(1)电磁铁通过的电流可以是直流电,也可以是交流电,所以A错,为了达到实验小球下落能够撞击M触头,所以M应在电磁铁的正下方,故B正确。因为要利用自由落体的公式,所以要测量高度h,但测量的高度应该是电磁铁的下端到M说的竖直距离再减去小球的直径,故C错。小球下落和计时应该同步,故D正确。
(2)单个小球下落的时间为,根据有,即可算出g。
(3)增加下落的时间可以减小时间测量误差的影响;多次试验是一般减少误差的常用方法。
(4)
对于多出来的未知数,列方程求解是一个好方法,多一个未知数多列一个方程即可。
知识点
(1)某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。
①电磁打点计时器是一种使用__________(填 “交流”或 “直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是4-6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔_______s打一次点。
②使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序,应该是( )
a,先接通电源,后释放纸带 b,先释放纸带,后接通电源
c,释放纸带的同时接通电源 d,哪个先,哪个后都可以
③实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带,如下图所示,纸带上按时间顺序取为A、B、C、D四个计数点,每两个点之间还有四个点未画出,用尺子测得各点的距离为s1=3.62cm,s2=4.75cm,s3=5.88cm,
根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动,理由是_____________(请用文字描述);在记数点C所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度是__________m/s;小车的加速度是_________m/s2,(以上两空小数点后保留两位数字)
(2)某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻,实验的主要操作如下:
①先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势,这样测出的电动势比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”)。
②若按图(甲)所示接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U ,并将数据记录在下表中,第2次实验中,电阻箱的示数如图(乙)所示,此时电阻箱接入电路的电阻是 Ω;
③图(丙)是根据上表中的数据,在坐标纸上画出的—图象,若忽略电压表内阻的影响,当电阻箱、电压表的示数分别是R、U时,电池电动势E= (用U、R、r表示);
④ 根据图象可知:电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω ,(结果保留三位有效数字)
正确答案
(1)①交流(1分) 0.02(1分)
②A(2分)
③相邻相等时间间隔内的位移差相等(2分,其它意思表述正确的同样给这2分); 0.53(1分) 1.13(1分)
(2)①偏小(2分)
② 2(2分)
③ E=U+(2分)
④1.55~1.75(2分), 1.26~1.40 (2分)
解析
略
知识点
某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)。在钢条下落过程中,钢条挡住光源发出的光时,计时器开始计时,透光时停止计时,若再次挡光,计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关),由静止释放,测得先后两段挡光时间t1和t2。
①用游标卡尺测量AB、AC的长度,其中的长度如图2所示,其值为__________mm。
②若狭缝宽度不能忽略,则该同学利用=,=,g= 及相关测量值得到的重力加速度值比其真实值___________(偏大或偏小)。
正确答案
①74.2 mm
②偏大
解析
略
知识点
34.(1)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。
①请完成以下主要实验步骤:按图14(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系起有重物的纸带,使重物( )(填“靠近”或“远离”)计时器下端;( ),( ),使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验。
②图14(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取( )(填“b”或“c”)来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和( )。
图14
(2)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。
图15
①使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆档测量,示数如图15(a)所示,读数为( )Ω。据此应选择图15中的( )(填“b”或“c”)电路进行实验。
②连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐( ) (填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。
图16
③图16(a)是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件( )(填“X”或“Y”)是非线性元件。
④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池组的电动势E和电阻r,如图16(b)所示。闭合S1和S2,电压表读数为3.00V;断开S2,读数为1.00V,利用图16(a)可算得E=( )V,r=( ) Ω(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。
正确答案
(1)①靠近,先通电源,再释放纸带;②b,纸带与打点计时器间的阻力;
(2)①10,b;②增大;③Y;④3.2,0.50
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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