- 实验
- 共1057题
(1)某同学用如图所示装置验证“质量一定时,物体的加速度与外力的关系”,他将光电门固定在气垫导轨上的某点B处,用细线拴住重力为F的钩码绕过定滑轮拉滑块,滑块从导轨上的A点由静止释放,测出AB间的距离及遮光条的宽度,记录遮光条通过光电门的挡光时间t。通过改变钩码的个数,仍让滑块从同一位置A由静止释放,重复上述实验,记录数据如下表所示:
①请在坐标图上作出图线;
②据图象得出的结论是_______;
③若AB间的距离为x,遮光条的宽度为d,推导出加速度a与的关系式_______;所以质量一定时,物体的加速度与外力的关系是_______。
(2)2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的2B铅笔芯中就含有石墨,能够导电。某同学设计了探究2B铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过2B铅笔芯的电流和其两端的电压)。
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1)
C.电压表V1(量程3V,内阻3k)
D.电压表V2(量程l5V,内阻15k)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2k,额定电流0.5A)
①除长约l4cm的中华绘图2B铅笔芯、干电池(2节)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其它器材有_______(填选项前字母);
②在答题卡的虚线方框中画出实验电路图。
正确答案
见解析。
解析
(1)① F-图线如图所示;②F与
成正比;③
;成正比
(2)①AC;②如图所示
知识点
6.(1)某同学用伏安法测量阻值约为25kΩ的电阻,准备如下器材:
A.直流电源(20V,允许最大电流1A)
B.电压表(量程15V,内阻约100kΩ)
C.电流表(量程100,内阻约2 kΩ)
D.电流表(量程500,内阻约300Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ)
F.开关和导线若干
①为了保证实验顺利进行,并使测量误差尽量小电流表应选________。(请填写字母代号)
②该同学实验时连接了如题6(1)实物图,各接触处接触良好,但在闭合开关进行实验操作时发现,滑动变阻器的滑片移动时,电压表、电流表均无读数,经检查发现连接导线多了一根。为了电路能按照合理的实验原理进行正常操作,只需去掉____导线(填“ab”、“ac”或“cd”) 。
③按照②改正后电路进行实验,由于电表内阻的影响,的测量值较真实值____(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)学完《牛顿第二定律》后,某实验小组设计了如下探究方案去测量物体的质量。所用实验仪器: 轻质光滑定滑轮、铁架台一套、砝码一套(总质量为)、细线、米尺、计时器。具体操作如下:
A.实验装置如题6(2)图1,设左右两边沙袋的质量分别为、
;调节滑轮的位置让右侧的沙袋落在桌面上;
B.开始时乙同学从砝码盒中取出质量为的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,甲同学在保证绳子绷紧的前提下把沙袋拉离桌面一定高度,并让整体保持静止状态,然后甲同学松手后发现右边沙袋下降左边沙袋上升;
C.甲同学再次在保证绳子绷紧的前提下把沙袋拉离桌面一定高度,并让整体保持静止状态,乙同学用米尺测量右边沙袋到桌面的距离;
D.甲同学松手,同时乙同学开动计时器测得右侧沙袋下落时间为;算出加速度
;
E.改变,重复上述过程分别计算出每次的加速度
,得到多组
和
的数据,选择适当的变量得到线性关系图(如题6(2)图2所示),根据图像中的函数关系算出两个沙袋质量.
①若右边沙袋下降的高度为,下落时间为
,则加速度大小为
= _____ (用
、
表示);
②该小组成员因为粗心,忘记标注横坐标所表达的物理量,但是所有数据的单位为国际制单位.根据图像关系分析该小组成员作出的是________(选填“” 或“
”)图线;
③由图像关系可得到沙袋的质量=________
,
=________
(结果保留两位有效数字).
正确答案
(1) ①D ②ab ③偏大
(2)①
②
③
解析
略
知识点
22.用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.
(1)未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡? .
(2)撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据.利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用 (填“t”、“ t-1”、 “t2” 或“t-2”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论 .
(3)在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第(2)问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于下图中的图 (填“甲”或“乙”).
正确答案
(1)将木板倾斜,轻轻推动小车,若两个光电门记录的时间相同,就平衡了摩擦力
(2)t-2 质量m一定时,加速度与合外力成正比
(3)甲
解析
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知识点
22.某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,沙和沙桶的质量用m表示。
(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是( ) , ( );要使细线的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,应满足的条件是( )。
(2)如图为小车在木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm。则木块加速度大小a=( )m/s2(保留两位有效数字)。
正确答案
(1)使细线与木板平行,平衡小车所受的摩擦力 ; 使沙和沙桶的质量远小于小车的质量(m<M)。
(2)1.3
解析
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知识点
22.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△t1、△t2;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=( );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
解析
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知识点
22.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时,甲.乙两组分别用如图(a),(b)所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图像。
(1)位移传感器(B)属于( )。(填“发射器”或“接收器”)
(2)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是( )。
(3)图(c)中符合甲组同学做出的实验图像的是( );符合乙组同学做出的实验图像的是 ( ) 。
正确答案
解析
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知识点
22.某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。
⑴第4次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点,每两个相邻点间有四个点没有画出,A、B、C、D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据纸带上数据计算出小车加速度a为__ m/s2。(保留二位小数)
⑵在实验中,( )(选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。
⑶根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象(不要求答在答题卡上),根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是( )。
正确答案
(1)0.43
(2) 不需要
(3)没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足
解析
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知识点
23. 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t1、t2;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
解析
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知识点
22.某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系。实验室提供如下器材:
A.表面光滑的长木板(长度L);B.小车;C.质量为m的钩码若干个;D.方木块(备用于垫木板);E.米尺;F.秒表。
实验过程:
第一步:在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系。实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜面顶端滑至底端用时t.就可以由公式a=____求出a,
某同学记录了数据如右表所示。根据以上信息,我们发现,在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间____(填“改变”或“不改变”),经过分析得出加速度和质量的关系为____。
第二步:在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫故位置来调整长木板倾角,由于没有量角器,因此通过测量出木板顶端到水平面高度h,求出倾角α的正弦值sinα=h/L。某同学记录了高度h和加速度a的对应值如下表:
根据表中数据分析可知,光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系式为____,求出当地的重力加速度g=____m/s2。
正确答案
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知识点
22.某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系。打点计时器所用交变电流的频率为50Hz。
(1)某次实验中得到的纸带如图乙所示,每两个点间还有四个点未画出。则可求出小车的加速度大小为_________m/s2;
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力_______砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件
正确答案
(1)0.51 (2)小于,M >>m
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知识点
19.(1)如图为研究加速度与质量关系”的实验装置。
①该实验中采用控制变量法,保持小车所受拉力不变,用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力,为了减小实验误差,应使砂和砂桶质量尽量__________些.(填“大”或“小”)
②改变小车的质量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-1/M关系图线.
(i)如果摩擦力不能忽略,则画出的a-1/M图线为图示中的____________.(填“甲”或“乙”或“丙”)
(ii)该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_______.
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(2)某同学将完好的仪器连接成如图所示电路(其中滑动变阻器的连线没有画岀).用来探究小灯泡电阻与电压的关系.
①闭合开关进行实验时发现,无论怎样移动滑片P,电压表和电流表的示数都不为零,但始终没有变化.则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是________(填写选项代号)
A.G与C相连, F与H相连 B.G与C相连,D与H相连
C. G与E相连,F与H相连 D. G与E相连,D与H相连
②在右图中将滑动变阻器正确接入电路中.要求:灯泡两端的电压可以从零开始适行调节.
③在正确操作下,该同学得到灯丝两端电压U和对应电阻R的数据如下表:
正确答案
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知识点
19.
(1) 某同学在探究物体加速度与所受合外力的关系实验中,所用交流电频率为f。 在所选纸带上取O为计数起点,然后每5个点取一个计数点,分别记为1、2、……6, 测量出连续相邻的计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4 S5 S6 该同学用两 种方法处理数据求加速度的平均值:
方法A:由<
取平均值得a=3.667m/s2;
方法B:由 取平均值
从数据处理方法看,在S1、S2 S3、S4、S5,义中,对实验结果有效的数.据:方法A中是______;方法B中是______因此,选择方法______(A或B)更合理。
(2)为了测量一根细且均匀的导电材料样品^的内径,现提供以下实验器材:
A. 20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A(量程200mA,内阻约10Ω)
D.电压表V(量程10V,内阻约5KΩ)
E.滑动变阻器R(0〜5Ω,额定电流2A)
F. 直流电源E(10V,内阻很小)
G.导电材料样品Z(长约50px,电阻约40Ω,电阻率为ρ,截面为外方内圆的对称图形如图所示)
H.开关一只,导线若干
因该样品的内径太小,现有工具无法直接测量.某探究小组设计了一个间接测量该样品内径的方案。请回答下列问题:.
①用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示,其读数L=______mm;用螺旋测微器测得该样品的外边长a如图乙所示,其读数a=______mm
②在方框中画出设计的实验电路图;并测量物理量______、______(用符号表示)。
③样品的内径d=______
(用已知物理量和所测得物理量的符号表示)
正确答案
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知识点
19.(1)(8分)某同学用螺旋测微器测定某一金属丝直径时,测得的结果如图以a所示,则该金属丝的直径D=( )mm。另一位同学用游标上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图b所示,则该工件的长度L=( ) cm。
(2) (12分)“探究加速度与物体质量、物体所受合力的关系”的实验装置如图甲所示。
① 某同学实验过程中,打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源, 图中A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出,根据纸带可计算B点的瞬时速度vB=( ) m/s,并计算纸带所对应小车的加速度a=( )m/s2。
② 平衡摩擦力后,用细线跨过定滑轮,将砝码盘与小车连接,再将5个相同的砝码都放在小车上,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度,此过程是通过控制 ( )不变,探究加速度与 ( )的关系。(以上空格选填“物体所受合力”或“物体质量”)
③ 根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出a-F的关系图象如图丙所示,并据此图象确定砝码盘的质量为 ( )g。(g=9.8m/s2,以上计算结果保留两位小数)
正确答案
19.(1)5.703mm或5.704mm 4分; 30.25px 4分
(2)①0.88m/s (2分), 3.53m/s2 (2分);
②物体质量 (2分) 物体所受合力 (2分);③8.16()g 4(分)
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22.某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,沙和沙桶的质量用m表示。
(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是( ) , ( ) ;要使细线的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,应满足的条件是( )。
(2)如图为小车在木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a=( ) m/s2(保留两位有效数字).
正确答案
(1)使细线与木板平行,平衡小车所受的摩擦力;使沙和沙桶的质量远小于小车的质量(m<<M)。(2)1.3
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知识点
23.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示,已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:
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,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.将小车置于计时器傍,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细缌和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复A、B、C、D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度,
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量? ( ) (填“是”或“否”)
(2)实验中打出的其中一条纸带如下图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=( ) m/s2。
正确答案
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知识点
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