- 实验
- 共1057题
如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h=0.420m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成____关系,与____无关。
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值,发现理论值与测量值之差约为3ms。经检查,实验及测量无误,其原因是____。
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值,但二者之差在3-7ms之间,且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是____。
正确答案
(1)正比 h
(2)g取值10m/s2偏大
(3)水平槽口距底板高度h较大,小球飞行时受到空气阻力作用
解析
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成正比关系,与h无关。
(2)计算小球飞行时间的理论值中,g不能取值10m/s2,应该取值g=9.8m/s,这样计算出的t=292.8ms。
(3)导致偏差的原因是:水平槽口距底板高度h较大,小球飞行时受到空气阻力作用
知识点
如图所示为某试验小组利用气垫导轨来 “验证动能定理”的实验装置,完成以下填空。
9.实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块, 计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2,当图中的Δt1 (选填“>”“=”或“<”)Δt2时,说明气垫导轨已经水平。
10.在满足___________的条件下,才可以认为小盘和砝码的重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功。
11.用游标卡尺测得遮光条宽度为d,测量结果如图所示,则d=__________mm。
12.若小盘和砝码的总质量为m,滑块(带挡光片)的质量为M,两光电门中心之间的距离s,遮光条宽度为d,计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2。试写出本次需要探究的关系式______。
正确答案
=
解析
当导轨水平时,滑块P做匀速运动,所以Δt1=Δt2;
考查方向
解题思路
在不施加外力的情况下,当滑块做匀速运动时,说明实验装置已水平,所以通过两个光电门的时间是相等的。
易错点
对实验原理的理解,会判断什么时候实验装置是否水平。
正确答案
小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量
解析
以整体为研究对象有:解得:
,以M为研究对象,绳子的拉力为:
,显然要有F=mg必有m+M=M,故有
,即只有
时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
即当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时,可将才可以认为小盘和砝码的重力看作滑块的拉力。
考查方向
解题思路
设滑块的质量为M,小盘和砝码的总质量为m,要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小与盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
易错点
实验原理的理解,当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
正确答案
3.8
解析
游标卡尺的主尺读数为3mm,游标尺上第8个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为0.1×8mm=0.8mm,所以最终读数为:3mm+0.8mm=3.8mm
考查方向
解题思路
先读出主尺上的示数,然后从游标尺上找了第几条刻线与主尺上某一刻度对齐,用此刻线的条数乘以卡尺的精度,最后加上主尺上的示数就是此时的读数。
易错点
游标卡尺的主尺读数为主尺上的刻度加上标尺上的刻度但要注意的是卡尺的精度。
正确答案
解析
根据动能定理可知,此时小盘和砝码的重力所做的功等于滑块动能的增加量,滑块所受的合外力做功为由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.滑块通过光电门1速度
滑块通过光电门2速度
所以动能的增量
故本次探究的原理表达式为
考查方向
解题思路
光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.根据功能关系可知合力做功的数值等于动能的增加量;
易错点
理解求瞬时速度的方法
某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系。打点计时器使用交变电流的频率为50Hz。
9.实验中必须进行的操作有 。
10.实验中得到的纸带如图乙所示,每两个计数点间还有四个计时点未画出。则小车的加速度大小为 m/s2。
11.该同学根据实验测得的数据,描绘出a—M图象如图丙,于是根据图象得出结论:a与M成反比。该同学的做法是否合理? (填“合理”或“不合理”)
正确答案
解析
(1)A、平衡摩擦力时研究对象是小车,是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量,故平衡摩擦力时,不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上,故A正确.
B、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面向下的分量等于小车所受的滑动摩擦力,即mgsinθ=μmgcosθ,故不需要重新平衡摩擦力,故B正确.
C、小车要在靠近打点计时器的位置释放,有利于纸带的利用,故C正确.
D、钩码的质量不能太大,否则不满足钩码质量远远小于小车质量,故D错误.
故选:AC
考查方向
解题思路
(1)平衡摩擦力是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量,即mgsinθ=μmgcosθ,平衡摩擦力时,不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上且只需要平衡一次;
正确答案
(2)0.51
解析
(2)根据△x=aT2得:a=
考查方向
解题思路
(2)根据△x=aT2求解加速度;
正确答案
(3)不合理
【考查方向】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解析
(3)在探究加速度a与质量m的关系时,作出a﹣m图象是一条曲线,应该做a﹣图象,如果是通过坐标原点的直线,证明a与m成反比,所以该同学的做法不合理.
解题思路
(3)图象为曲线不能说明两个物理量成反比.
9.要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m=0.2 kg)、细线、刻度尺、秒表。他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量。请完成下列步骤:
(1)实验装置如图所示,设右边沙袋A的质量为m1,左边沙袋B的质量为m2。
(2)取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现A下降,B上升。(左右两侧砝码的总质量始终不变)
(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降h所用的时间t,则可知A的加速度大小a= 。
(4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出 (填“a- m′ ”或“”)图线。
(5)若求得图线的斜率k=4 m/ kg·s-2,截距b=4 m/s2 。则沙袋的质量m1= kg,m2 = kg。(取g=10 m/s2)
正确答案
(3):;(4)a-m´:;(5)3.5;1.3(每空 ,共4分)
解析
(3)根据匀加速运动位移与时间的关系:,所以a=
。
(4)把A、B两小球看成一个系统,合外力F合外力= (m1+m´)g-(m2+mg-m´g)=2m´g+m1g-mg-m2g=(m1+m2+m)a,,故a- m′图像呈直线关系,所以应作出a- m′图像。
(5)由可知,
,代入数据可得:m1=3.5kg,m2 =1.3kg。
考查方向
解题思路
1、根据匀加速直线运动的公式,求出加速度。2、根据牛顿第二运动定律写出a与m或
之间的关系,判断是作a- m′图像还是a-
图像。3、根据函数表达式的斜率、截距与实验只相等,求出相关物理量。
易错点
对实验数据处理的方法不清楚。
知识点
甲同学用图①所示装置测量重物的质量M.初始时吊盘上放有5个槽码,吊
盘与每个槽码的质量均为m0(M>m0)在吊盘下固定纸带,让其穿过打点计时器.先
调整重物的高度,使其从适当的位置开始下落,打出纸带,测得其下落的加速度.再
从左侧吊盘依次取下一个槽码放到右侧重物上,让重物每次都从适当的高度开始下
落,测出加速度.描绘出重物下落的加速度a与加在其上的槽码个数n的关系图线,
根据图线计算出重物的质量M.请完成下面填空:
24.某次实验获得的纸带如图②,则纸带的 (填“左端”或“右端”)与吊盘
相连.若已知纸带上相邻两计数点间还有4个点未画出,且s1=1.60cm,s2=2.09cm,
s3=2.60cm,s4=3.12cm,s5=3.60cm,s6=4.08cm,则a= m/s2(保留2位有效数字)
重物下落的加速度a与加在其上的槽码个数n的关系图线可能是图③中的 (填字母代号)
若算出a一n图线的斜率为k,则计算重物质量的表达式为M= (用k、m0、g等表示)
乙同学说直接让重物拉着左边5个槽码下落,测出加速度,一次就可算出M的值了,乙
同学的说法 (填“对”,“错”),与乙相比,甲同学做法的优点是 .
正确答案
左端,0.50;A; ;对,能减小测量的偶然误差。
解析
(1)由纸带点与点间距越来越大,可知,纸带左端与吊盘相连。
由纸带上得到的数据分析可得加速度为
(2)、(3):由题意根据牛顿第二定律可得,当从左侧吊盘取下一个槽码放到右侧重物上得加速度为
,当从左侧吊盘取下两个槽码放到右侧重物上得加速度为
,由表达式分析可知重物下落的加速度a随着加在其上的槽码个数n增加而增大,由题所给图象分析可知答案A正确,BCD错误;若算出
a一n图线的斜率为k,则,解得
.
(4) 从上面分析可知,,当测出加速度值时,可以一次就可算出M的值了,乙
同学的说法是正确的,但甲同学做法的优点是能减小测量的偶然误差。
考查方向
解题思路
因为M>m0,吊盘向上做匀加速直线运动,由纸带点与点间距确定出哪端与吊盘相连;由匀变直线运动的规律求出物体的加速度值;由题意找出加速度的表达式,根据表达式分析可能的图象,结合试题给了的条件即斜率为k,求出重物的质量M,最后分析甲、乙两位同学的做法得出结论。
易错点
重物的加速度与系统的加速度值大小相等,求解时,系统受到的外力是重物与吊盘和每个槽码的合力。
某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系。打点计时器使用交变电流的频率为50Hz。
9.实验中必须进行的操作有 。
10.实验中得到的纸带如图乙所示,每两个计数点间还有四个计时点未画出。则小车的加速度大小为 m/s2。
11.该同学根据实验测得的数据,描绘出a—M图象如图丙,于是根据图象得出结论:a与M成反比。该同学的做法是否合理? (填“合理”或“不合理”)
正确答案
解析
(1)A、平衡摩擦力时研究对象是小车,是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量,故平衡摩擦力时,不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上,故A正确.
B、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面向下的分量等于小车所受的滑动摩擦力,即mgsinθ=μmgcosθ,故不需要重新平衡摩擦力,故B正确.
C、小车要在靠近打点计时器的位置释放,有利于纸带的利用,故C正确.
D、钩码的质量不能太大,否则不满足钩码质量远远小于小车质量,故D错误.
故选:AC
考查方向
解题思路
(1)平衡摩擦力是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量,即mgsinθ=μmgcosθ,平衡摩擦力时,不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上且只需要平衡一次;
正确答案
(2)0.51
解析
(2)根据△x=aT2得:a=
考查方向
解题思路
(2)根据△x=aT2求解加速度;
正确答案
(3)不合理
【考查方向】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解析
(3)在探究加速度a与质量m的关系时,作出a﹣m图象是一条曲线,应该做a﹣图象,如果是通过坐标原点的直线,证明a与m成反比,所以该同学的做法不合理.
解题思路
(3)图象为曲线不能说明两个物理量成反比.
图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有 。
a,安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b,每次小球释放的初始位置可以任意选择
c,每次小球应从同一高度由静止释放
d,为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 。
(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距Δx为40.0cm。则平抛小球的初速度v0为 m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vC为 m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2)。
正确答案
(1)ac (2)c (3)2.0 4.0
解析
(1)“研究平抛物体运动”的实验斜槽轨道末端保持水平为了保证水平初速度。从同一高度由静止释放为了保证每次使用水平初速度相同。a、c正确。
(2)平抛物体运动规律:得:
,y-x2图象是一条倾斜直线。c正确。
(3)由于,则t1=0.1s、t2=0.3s,所以平抛小球的初速度
。而
,故C点的速度
。
知识点
22.请判断下列有关高中物理学生实验的描述是否正确,正确的答题卡对应题号的位置上打上“√”,错误的在答题卡对应题号的位置上打上“×”。
A.“验证机械能守恒定律”实验中,不需要用天平测出下落垂锤的质量
B.“研究平抛物体运动”的实验中,如果已经描绘好运动轨迹,即使忘记记录抛出点的位置和竖直方向,也能通过适当选取轨迹上的三个点来求平抛运动的初速度。
C.“用单摆测定重力加速度”实验中,若将49次全振动误记录成50次全振动,将导致重力加速度的测量值比实际值偏大。
D.“验证动量守恒定律”实验中,在白纸上记下重垂线所指的位置O后,不小心将白纸和复写纸同时向右移动了少许,继续实验,得到小球在白纸上落点的平均位置A、B、C(如图),白纸的移动对实验结果没有影响。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图1中、
……),槽间距离均为
.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图2所示.
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到( ),每次让小球从同一位置由静止释放,是为了( )。
(2)每次将B板水平移动一个槽,是为了确保每两个落点的( )相同.
(3)如图2测出硬板插入、
、
时小球痕迹点C、D、E在竖直方向的距离分别为h1、h2 ,请用所给的字母求出平抛运动的初速度 ( ) 。
正确答案
(1)轨道末端水平 ; 每次平抛运动的轨迹相同(平抛初速度相同)
(2)时间
(3)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
22. 三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地。改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q两球相碰。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为1.25 cm,则由图可求得拍摄时每0.035s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为 m/s。
正确答案
(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
(3)0.71
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
13.在“研究平抛物体的运动规律”的实验中,
(1)在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( )
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则下列说法中正确的是( )
A.小球平抛的初速度不同
B.小球每次的运动轨迹不同
C.小球在空中运动的时间均不同
D.小球通过相同的水平位移所用时间可能相同
正确答案
(1)B
(2) AB
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
28.(1)在“研究平抛物体运动”的实验中,得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中y﹣x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是__________。
(2)另一位同学做实验时,利用频闪照片得到如图1所示小球的轨迹,在装置的后面竖直放置一块贴有方格纸建立好坐标系的木板,然后在方格纸上记录了小球某次平抛运动途经的三个位置a、b、c如图2所示.该同学取下方格纸后,并记录如图2所示水平x方向和竖直y方向了,已知小方格的边长L=10cm,则小球平抛运动的初速度v0=_________m/s,小球水平抛出点的坐标为_______________________.
正确答案
(1)C;
(2)2,(10cm,18.75cm)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
22.某同学做平抛运动的实验时,不慎未定好原点,只画了竖直线,而且描出了平抛物的后一部分轨迹.问:如何测出物体的初速度v0?
①简要说明实验方法:_______________________________________________
②用测量出的物理量表示测量的结果:=______________________
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19. 某学牛在做《研究平抛运动的实验》中,忘记小球(做平抛运动的起点位置O,他只得到如图所示的一段轨迹,建立图示坐标系 (其中 、 轴方向准确), 则
① 该物体做平抛运动的初速度为( )m/s
② 判断O点( )(填“是”或“否”)为小球的抛出点?在 坐标系中,小球的抛出点的坐标是 ( )
(2)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,并从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻 (约为2 ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3 7V,允许最大放电电流为l00mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
22. 三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地。改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明( ) 。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q两球相碰。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明( ) 。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为1.25 cm,则由图可求得拍摄时每0.035s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为 ( ) m/s。
正确答案
(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
(3) 0.71
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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