- 实验
- 共1057题
27.如图所示,为“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_________(填序号即可)
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球应从同一高度由静止释放
c.每次小球释放的初始位置可以任意选择
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,测它们的水平坐标x和竖直坐标y,下列图中y-x 2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是( )
正确答案
(1)ab
(2)A
解析
(1)因为要求小球做平抛运动,所以初速度应水平,所以安装斜槽轨道时要使其末端保持水平。要描绘的运动轨迹应该是同一平抛运动的轨迹,初速度应该相同,所以每次释放的位置必须保持一致,最后用平滑曲线连接,而不能用折线。
(2)平抛运动水平方向为匀速直线运动,设其初速度为v,则x=vt ①
竖直方向的运动为自由落体运动,所以y= ② 两个式子联立,消去时间t可以求出y=,其斜率为一定值,所以A正确。
考查方向
解题思路
见解析。
易错点
平抛运动实验的注意事项
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
28.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,竟发现测量值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;时间
(2)重力加速度取值不正确
(3)光电门传感器置于槽口的内侧
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
22.某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中,先采用图(甲)所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A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,改变小捶打击的力度,即改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明___________.
23.后来,他又用图(乙)所示装置做实验,两个相同的弧形轨道M,N,分别用于发射小铁球P,Q,其中M的末端是水平的,N的末端与光滑的水平板相切;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,从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小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应该是_____________,仅将弧形轨道M整体上移(AC距离保持不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明____________________.
正确答案
平抛运动竖直分运动是自由落体运动
解析
在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动.结果同时落地,则说明平抛运动竖直分运动是自由落体运动;
考查方向
研究平抛物体的运动
解题思路
同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动.若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直分运动是自由落体运动.
易错点
关键理解实验的原理,用自由落体运动对比平抛运动竖直方向的分运动.
正确答案
上面小球落到平板上时两球相碰 平抛运动的水平分运动是直线运动
解析
让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下,从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度.小球P做平抛运动,小球Q做匀速直线运动,当上面小球落到平板上时两球相碰,则说明小球平抛运动水平分运动是匀速直线运动.
考查方向
研究平抛物体的运动
解题思路
同时让P球做平抛运动,Q球做匀速运动.若两小球相碰,则说明平抛运动水平方向是匀速运动.
易错点
关键理解实验的原理,用匀速直线运动对比平抛运动水平方向的分运动.
看图回答问题
9.某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中,先采用图(甲)所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A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。改变高度和小捶打击的力度,两球仍然同时落地,这说明___________。
10.接着,他又用图(乙)所示装置做实验,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中M的末端是水平的, N的末端与光滑的水平板相切;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,从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等.现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度
同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应该是_____________,仅将弧形轨道M整体上移(AC距离保持不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明____________________。
正确答案
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(2分)
解析
在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动.结果同时落地,则说明平抛运动竖直分运动是自由落体运动;
考查方向
研究平抛物体的运动
解题思路
同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动.若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直分运动是自由落体运动.
易错点
利用运动的合成与分解知识探究平抛运动,理解运动的相互独立性与等时性.
正确答案
上面小球落到平板上时两球相碰(1分),平抛运动的水平分运动是匀速直线运动(1分)
解析
让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下,从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度.小球P做平抛运动,小球Q做匀速直线运动,当上面小球落到平板上时两球相碰则说明小球平抛运动水平方向分运动是匀速直线运动.当同时改变两小球滚下的高度时,仍能相碰,则说明平抛运动水平方向分运动总是匀速直线运动.
考查方向
研究平抛物体的运动
解题思路
同时释放后从轨道口滑出时,P球做平抛运动,Q球做匀速运动.若两小球相碰,则说明平抛运动水平方向是匀速运动.
易错点
利用运动的合成与分解知识探究平抛运动,理解运动的相互独立性与等时性.
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
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
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值秀小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。
②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。
电压表V 量程3V 内阻约为900
电压表V 量程10V 内阻约为3K
电压表A 量程60mA 内阻约为5
电源E1 电动势1.5V 内阻约为0.2
电源E2 电动势4.5V 内阻约为0.4
滑动变阻器(最大阻值为10)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下:
A.选取图中器材,按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺没出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C
E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。
1:
2 :
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
正确答案
解析
①红表笔接F,电阻很小,此时二极管导通,电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进,电流方向E到F,只有B正确。
②根据电动势的大小和电压表的量程不能选择10V,电路图选择V1当然正确。为减小测量误差要求电压表的指针偏转过半,故1.5V的电动势太小,电源E1应该选为E2。
由于约60多欧姆,第一组测量值为104.8Ω为大电阻用内接伏安法,第五组测量值为27.1Ω,为小电阻用外接伏安法,这说明外接法先用试触法判断调整后再测量。
(2)答案C
解析验证机械能守恒定律采用重锤的自由落体实现,所以相邻的0.02s时间内的位移增大量为,答案C。
知识点
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm ,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度,结果如图2所示,由此读出
________mm;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离__________m;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和
;
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量。
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为__________和
________。
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为___________和
__________。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少__________(重力加速度为
)。
(3)如果______________,则可认为验证了机械能守恒定律。
正确答案
(1)②9.30
③60.00
(2)①,
②,
③
(3)
解析
由于挡光条宽度很小,因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度。
知识点
现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图:
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________。动能的增加量可表示为________。若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为
= ________。
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
以s为横坐标,为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=________×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出-s直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
正确答案
(1)
(2)图略;2.40
解析
(1)重力势能的减少量,
到达B点的速度为 ,动能的增加量
。
若在运动过程中机械能守恒,可得:
(2)利用图像可求得斜率为2.40×104m-1·s-2。利用实验数据分别进行逐差法得直线斜率为2.399×104m-1·s-2,保留3位有效数字为2.40×104m-1·s-2。
知识点
一、(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为__________________mm。
(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图2所示,读数为__________________cm。
二、太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为____________。
三、利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度
。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。
a用刻度尺测出物体下落的高度,并测出下落时间
,通过
计算出瞬时速度v0
b用刻度尺测出物体下落的高度,并通过
计算出瞬时速度
c根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算出高度
d用刻度尺测出物体下落的高度,根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度
以上方案中只有一种正确,正确的是 。(填入相应的字母)
正确答案
一、(1)0.617(0.616~0.619)
(2)0.675
二、(1)如图
(2)很大;1.0×103(965~1040)
三、d
解析
一、(1)0.5mm+11.7×0.01mm=0.617mm
(2)0.6cm+15×0.05mm=0.675cm
二、(1)根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,电路连接如图
(2)在电压小于2.00V时,由图可读出电流很小,由得
,太阳能电池的电阻很大
当电压为2.80V时,根据题图读出UI,由得:R=1.0×103Ω
三、物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用,不是自由落体运动,ab错误。物体下落的高度是用米尺测量的,不是计算的,c错误。d为验证机械能守恒定律的实验测量方案,正确。
知识点
图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有——。(填入正确选项前的字母)
a米尺
b秒表
c0~12V的直流电源
d0~I2V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有______。(写出两个原因)
正确答案
(1)ad
(2)纸带和打点计时器之间有摩擦;用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。
解析
略
知识点
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