- 牛顿运动定律
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图中是用螺旋测微器测量一金属板厚度时的示数,此读数应为 mm
正确答案
10.960
试题分析:螺旋测微器测量金属板的厚度时的读数分两步:由固定刻度读出整毫米为10.5mm(应注意半毫米刻线是否露出),然后由可动刻度读出小数46.0×0.01mm=0.460mm(4为估读位),两个读数相加为10.960mm.
如图所示,游标卡尺的读数为____mm,螺旋测微器读数为____ mm.
正确答案
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读,两种仪器读数时均可采用公式法,即:主尺读数+副尺读数.
解:游标卡尺的主尺读数为2cm=20mm,游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为0.05×7mm=0.35mm,所以最终读数为:主尺读数+游标尺读数=20mm+0.35mm=20.35mm;
螺旋测微器的固定刻度读数6mm,可动刻度读数为0.01×12.3=0.123mm,所以最终读数为:固定刻度读数+可动刻度读数=6+0.123=6.123mm.答案为:①20.35mm;②6.123mm.
在用打点计时器研究物体的运动时,为了得到物体完整的运动情况,对接通电源与让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的先后顺序应当是: ( )
正确答案
A
试题分析:打点计时器研究物体的运动时,应先接通电源,后释放纸带,以便获得足够多,清晰的点
点评:本题考察了操作打点计时器的细节。同时要注意打点计时器的工作电压、频率等。
电磁打点计时器的电源应是________(指明电压是多少的交流或直流)电源,实验室使用我国民用电时,每隔________秒打一次点.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2。
正确答案
4-6伏 0.02秒 0.405 0.756
电磁打点计时器的电源应是4—6V交流电源,每隔0.02s打一个点
中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度,所以有
v4=,根据逐差法有小车的加速度大小
a=
故答案为:4-6伏 0.02秒 0.405 0.756
(1)如图所示的游标卡尺的读数为______cm.
(2)在“探究求合力的方法”时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,先后两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧秤通过两细绳互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.在本实验中,下列说法正确的是______
A.实验过程中,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
B.两次拉橡皮条时都应将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.实验中只要把作出的两个力的合力与另一个合力的大小进行比较就可以了
(3)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,有四位同学根据实验数据作出了如图所示的四幅图象,其中不能说明“质量一定时加速度与合外力成正比”或“合外力一定时加速度与质量成反比”的是______
(4)如图是用打点计时器打出的4条纸带A、B、C、D,某同学在每条纸带上取了连续的4个点,并用刻度尺测出了相邻两个点间距离.其中一条纸带是用重锤的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验时打出的,则该纸带是(所用交流电频率为50Hz,当地的重力加速度为9.791m/s2)______
正确答案
(1)游标卡尺,主尺读数为10mm,游标读数为0.05×18mm=0.9mm,所以最终读数为10.09mm=1.090cm.
(2)A、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大,故A正确;
B、本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则,即研究合力与分力的关系,根据合力与分力是等效的,本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同,故B正确;
C、弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,故C正确;
D、合力与分力效果相同,不光比较大小,而且还要比较方向,故D错误.
故选ABC.
(3)A、由图象可知,a与F成正比,能说明质量一定时加速度与合外力成正比,故A正确,B错误;
C、图象是曲线的不能证明就一定成反比,而D图象中F与成正比可以说明,合外力一定时加速度与质量成反比,故C错误,D正确;
本题选不能说明的,故选BC
(4)A、由纸带可知,物体先加速后减速,不是自由落体运动,故A错误;
B、相邻的相等时间内的位移差是一个定值,B图中45.1-41.2≠53.0-45.1,故B错误;
C、根据a=得:a=
=12.5m/s2>10m/s2,故C错误;
D、根据a=得:a=
=9.8m/s2,等于重力加速度,故D正确.
故选D
故答案为:(1)1.090;(2)ABC;(3)BC;(4)D
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处(写出两处即可):
①______
②______
(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验,下图是他实验中得到的一条纸带,图中A、B、C、D、E为相邻计数点,相邻计数点的时间间隔是0.10s,标出的数据单位为cm,则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是______m/s,根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为______m/s2.
正确答案
(1)①打点计时器应该用交变电流(图中为直流电源)
②小车离定滑轮太近(离打点计器较远),小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远,这样便于小车运动一段过程,从而能准确测量小车的加速度,减小误差.
(2)利用匀变速直线运动的推论得:
vC==
=0.231m/s.
根据运动学公式得:△x=at2,
a==
=0.6m/s2.
故答案为:(1)①打点计时器应该用交变电流(图中为直流电源)②小车离定滑轮太近(离打点计器较远),
(2)0.231,0.6.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1 kg的重锤自由下落,纸带上打出一系列的点,如图所示,相邻计数点时间间隔为0.02 s,长度单位为cm,取g=9.8 m/s2.
(1) 打点计时器打下计数点B时,重锤的速度vB=________(保留两位有效数字).
(2) 从点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能的减小量ΔEp=________,动能的增加量ΔEk=________(保留两位有效数字).
正确答案
(1)0.97 m/s (2)0.48 J 0.47 J
本题考查的是验证机械能守恒定律的实验问题。
重锤的速度
动能的增加量
重锤重力势能的减小量
电火花式计时器是一种使用____ (填“直流”或“交流”)电源的计时仪器,它的工作电压为____.当电源频率为50Hz时,振针每隔____打一个点,张强同学在做“研究匀变速直线运动”实验时打出纸带如下图所示,舍去前面较密集的点,取O为起始位置,每隔五个间隔为一个计数点,则在A、B、C三个计数点处的瞬时速度分别为vA=____, (图中刻度尺的最小刻度为mm),整个运动中的平均速度是____.
正确答案
交流, 220V ,0.02S ,0.18m/s , 0.30 m/s
电火花式计时器是一种使用交流,它的工作电压为220V,由T=1/f可知周期为0.02s,A点瞬时速度等于OB间的平均速度,为,整个运动过程的平均速度为
在DIS中,光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看做测量的是瞬时速度.为了测量做匀变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,如图所示.
(1)当小车匀变速经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为△t1和△t2,A、B开始挡光时刻的间隔为t,则小车的加速度a=______.
(2)(单选题)实验中,若挡光片的宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距,下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是______
(A)若小车加速,则测量值大于真实值;若小车减速,则测量值小于真实值
(B)若小车加速,则测量值小于真实值;若小车减速,则测量值大于真实值
(C)无论小车加速还是减速,测量值均大于真实值
(D)无论小车加速还是减速,测量值均小于真实值.
正确答案
(1)通过第一个光电门的速度:
v1=
通过第一个光电门的速度:
v2=
故其加速度为:
a==
(
-
)
故答案为:(
-
).
(2)利用挡板的长度除以挡板通过的时间求出的挡板通过的平均速度,等于其通过时的中间时刻的瞬时速度,若加速运动,则其两次通过挡板时,时间差小于A、B开始挡光时刻的间隔为t,因此测量结果小于真实值,若减速则时间差小于A、B开始挡光时刻的间隔为t,测量值大于真实值,故ACD错误,B正确.
故选B.
某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______________;经过光电门2时的速度表达式v2=______________,滑块加速度的表达式a=______________(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为______________mm。
(2) 为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲),关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是______________。
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小
正确答案
(1),
,
,8.15
(2)BC
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中。
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。这种研究物理问题的科学方法是_____;
A.建立理想模型的方法
B.控制变量法
C.等效替代法
D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是_____。
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)某次实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm ,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为_____ m/s,小车的加速度为_____m/s2。
(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象;
②图线不过原点的原因可能是________________________;
③图中的力F理论上指_____,而实验中却用_____表示。(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力
B.绳对小车的拉力
正确答案
(1)B
(2)D
(3)0.39,0.6
(4)①如下图所示
②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
③B,A
要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m',托盘和盘中砝码的总质量为m,轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2。
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:
请根据表中数据在图丙中作出a-m图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m'都相等
B. 每次实验都保证M+m'远大于m
C. 每次实验都保证M+m'远小于m
D. 每次实验的m'+m都相等
(3)根据a-m图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).
正确答案
(1)2.20或2.25;
(2)图如下;D
(3)0.16
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图。
(1)图中的电源插头应插在_____________电源上,电源电压为_____________伏;
(2)实验前,要将带有滑轮的木板另一端垫起,目的是_____________;
(3)实验操做前,应使小车_____________打点计时器;
(4)设沙桶和沙子的质量为m0,小车质量为m,为了减小实验误差,它们质量应满足m0_____________m;
(5)电源的频率为50 Hz,图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为_____________m/s2(保留两位有效数字);
(6)保持砂和小砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的。数据如下表:
请在图给出的方格坐标纸中画出图线,并根据图线得出小车加速度a与质量倒数
之间的关系是_____________;
(7)保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如图所示。该图线不通过原点,其主要原因是_____________。
正确答案
(1)交流,220
(2)平衡摩擦力
(3)靠近
(4)远远小于
(5)3.2
(6)在F一定时,a和m成反比;图“略”
(7)摩擦力没有平衡
“探究加速度与力的关系”的实验装置如图。
(1)本实验中使用的电火花计时器,使用________(选填“直流”或“交流”)电源。已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为________s。
(2)下图为某同学在平衡摩擦力后中打出的一条纸带,为了求出小车的加速度,他量出相邻两计数点间的距离。其中打计数点2时小车的速度为__________m/s,小车的加速度a=_________m/s2。
(3)为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量___________(选填“小”或“大”)得多。
(4)改变砂和砂桶质量,重新测出对应的加速度,多次测量后得到小车的加速度a和拉力F的数据如表(小车质量保持不变)。
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图像;
②由图像得到的实验结论是__________________。
正确答案
(1)交流,0.1
(2)0.215,0.5
(3)小
(4)①图“略”
②小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比
在做“探究加速度与力的关系”的实验中,两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘可放砝码(如图)。满足怎样的条件才能使小盘和砝码所受的重力等于使小车做匀加速运动的力,说明理由。
正确答案
设盘与砝码质量为m1,小车质量为m2,对整体:m1g=(m1+m2)a,对小车:,即当
时,
。
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