- 探究加速度与物体质量、物体受力的关系
- 共56题
14.某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如下图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验。
(1)你认为还需要的实验器材有____________。
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__________________________,实验时首先要做的步骤是________________。
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为______________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
正确答案
(1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 (3)
解析
(1)由题意可知滑块动能的变化量为:,则验证拉力做功与滑块动能变化量是否相等,即
,所以还需要测量的器材有:天平、刻度尺.
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是,即沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量,实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力.
(3)由(1)可知,实验需要验证的表达式为:
考查方向
探究功与速度变化的关系
解题思路
根据实验原理,得到需要验证的表达式,从而确定需要的器材;根据牛顿第二定律求出拉力和沙桶重力的关系,判断出沙桶总重力等于拉力的条件.
易错点
关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量.
教师点评
本题考查了探究功与速度变化的关系,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题.
知识点
某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如下图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验。(共8分)
16.你认为还需要的实验器材有____________。
17.实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__________________________,实验时首先要做的步骤是________________。
18.在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为______________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
正确答案
天平、刻度尺
解析
滑块动能的变化量为:,则验证拉力做功与滑块动能变化量是否相等,即
所以还需要测量的器材有:天平、刻度尺.
考查方向
探究功与速度变化的关系
解题思路
根据实验原理,得到需要验证的表达式,从而确定需要的器材.
易错点
关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量.
正确答案
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力
解析
实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是:沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量;实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力.
考查方向
验证牛顿第二运动定律
解题思路
根据牛顿第二定律求出拉力和沙桶重力的关系,判断出细沙与沙桶的总重力等于拉力的条件.
易错点
理解实验原理,只有当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时,才能认为细沙与沙桶的总重力等于拉力.
正确答案
解析
由(1)可知,实验需要验证的表达式为:
考查方向
探究功与速度变化的关系
解题思路
根据实验原理,得到需要验证的表达式.
易错点
关键在于对实验原理的理解与运用.
如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.
13.该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm.
14.实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是 ;
16.改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出 图象.(选填“t2﹣F”、“”或“
”).
正确答案
2.30mm
解析
由图知第6条刻度线与主尺对齐,
d=2mm+6×0.05mm=2.30mm
考查方向
刻度尺、游标卡尺的使用
解题思路
游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数,不需要估读.
易错点
掌握游标卡尺的读数与原理.
教师点评
本题考查了刻度尺、游标卡尺的使用,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与探究功与速度变化的关系等知识点交汇命题.
正确答案
遮光条到光电门的距离L
解析
实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度;根据运动学公式得若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L.
考查方向
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解题思路
滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度,根据运动学公式解答.
易错点
关键明确实验的原理,根据运动学公式确定还要测量的物理量.
教师点评
本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与探究功与速度变化的关系等知识点交汇命题.
正确答案
解析
由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2aL,,
则有:,所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出
图象.
考查方向
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解题思路
由运动学公式及加速度公式联立导出要做图象的函数关系.
易错点
关键根据实验原理推导要做图象的函数关系式.
教师点评
本题考查了实验数据的处理方法,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与图象法知识点交汇命题.
无
9.地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径为R2,则太阳的质量是地球质量的________倍。
10.如图甲所示为“验证牛顿运动定律”实验装置图。图甲中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电。小车的质量为m1,小桶(及砝码)的质量为m2。
①下列说法正确的是( )A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力B.实验时应先释放小车后接通电源C.本实验m2应远
大于m1D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像 ②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图像可能是图乙中的图线________。(选填“1”“2”或“3”)
11.有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图1所示.此样品的长L约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,且该样品的内径太小而无法直接测量.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A1(量程为50mA,内阻r1=100Ω)D.电流表A2(量程为100mA,内阻r2约为40Ω);E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A);F.直流电源E(电动势为12V,内阻很小);G.导电材料样品R2(长L约为3cm,电阻R2约为100Ω);H.开关一只,导线若干.
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题
①用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示,其示数L= mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示,其示
数D= mm.②画出设计的实验电路图,并标明所选器材的字母.③用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d(写出推导过程).
正确答案
(3分)
解析
设太阳的质量为M,地球的质量为m,月亮的质量为m0,则由万有引力提供向心力得:
,解得太阳的质量为:
,解得地球的质量为:
则太阳的质量与地球的质量之比为:
考查方向
万有引力定律及其应用;牛顿第二定律
解题思路
根据万有引力提供向心力分别求出太阳和地球的质量,从而得出太阳质量是地球质量的多少倍.
易错点
关键根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律求出中心天体的质量.
正确答案
①( D )②___3_ (每空2分)
解析
①A.平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力,故A错误.
B.实验时应先接通电源后释放小车,故B错误;
C.让小车的质量m1远远大于小桶(及砝码)的质量m2,因为:际上绳子的拉力
故应该是m2<<m1,故C错误;
D.根据牛顿第二定律可得:F=m1a,所以:,当F一定时,a与
成正比,故D正确;
②遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,故图线为3.
考查方向
验证牛顿第二运动定律
解题思路
实验之前需要:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力;②让小车的质量m1远远大于小桶(及砝码)的质量m2
易错点
本题关键理解实验原理,明白为什么要平衡摩擦力和让小车的质量m1远远大于小桶(及砝码)的质量m2
正确答案
① 30.35 mm;= 1.730 mm(每空2分) ②
(3分)③(4分)
解析
(1)游标卡尺读数为L=30mm+7×0.05mm=30.35mm,螺旋测微器测得该样品的外径为:d=1.5mm+23.0×0.01mm=1.730mm
(2)因两个电流表中,D电流表的满偏电流大于C电流表的满偏电流,又C电流表内阻为定值,根据欧姆定律与串并联知识,应将C电流表与待测材料并联后再与D电流表串联,又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法,可设计电路图如图所示:
(3)设C电流表示数为I 1 ,D电流表示数为I 2, 由欧姆定律可得待测电阻阻值,又由电阻定律
及
,解得样品的直径d为:
考查方向
测定金属的电阻率
解题思路
对本题设计测量电路的关键是,考虑D电流表满偏电流大于C电流表的满偏电流,同时C电流表的内阻是定值,因此把C电流表与待测电阻并联,再与电流表D串联,这样可以求出C电流表两端的实际电压,从而可将C电流表当做电压表,而求出样品两端的电压.
易错点
本题关键根据串并联电路的关系求出待测电阻两端的电压与电流,进而用已知物理量和所测得的物理量的符号表示出待测电阻的阻值.
牙髓感染时细胞释放的介质中能促进骨吸收的是
A.前列腺素E2
B.白三烯B4
C.白细胞介素-1
D.肿瘤坏死因子β
E.以上均是
正确答案
E
解析
暂无解析
扫码查看完整答案与解析