题目内容

Ⅰ．某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”，他们进行了以下实验探究：
(1)猜想：
①f阻与车的速度v无关    ②f阻∝v      ③f阻∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上：②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz)，使玩具小车从静止开始加速运动，足够长的时间后关闭打点计时器；③改变长木板的倾角，重复以上实验，记录实验数据如下表所示：请你根据该小组的探究完成下列的问题：

(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带，通过计算完成表中对应的空白项。
实验次数
木板倾角θ
sinθ
小车匀速运动时的速度v(m/s)
小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2
1
4°
0.07
0.60
0.36
2
10°
0.18
 
 
3
24°
0.41
3.51
12.32
4
36°
0.59
5.06
25.60
5
48°
0.74
6.34
40.20
6
60°
0.87
 
 
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据，试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。
(Ⅲ)结论：在实验误差范围内，通过对数据的观察分析，玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是                                    。
Ⅱ．“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝。

现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜丝
0.3
0.5
F
康铜丝
0.8
0.8
 
（1）电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝，则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。
（2） 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0，某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验：图为某次测量电阻丝长度和直径示意图，甲图为20等分的游标卡尺，读数为        mm；乙图为螺旋测微器，读数为      mm。
其余器材如下：
A．电流表：500mA、4Ω；
B．电阻箱R/：最大阻值99.9Ω，阻值最小变量为0.1Ω；
C．定值电阻R：阻值为1.2Ω；
D．电源：电动势为6V，内阻r=0.4Ω；
E．开关S、导线若干。
实验时采用如图所示电路（虚线框中电路未画出），滑动片P与电阻丝接触良好，且AP长记为L，其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L，分别测出通过电阻丝的电流值如下表：
 
1
2
3
4
5
L/m
0.5000
0.4000
0.3000
0.2000
0.1000
I/A
0.83
0.96
1.11
1.39
1.78
/A－1
1.20
1.04
0.90
0.72
0.56
根据测得的数据，该同学作出了电阻丝的图象，如图所示。

①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求：无论P滑至何处，电流表均安全，并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻_____Ω。
Ⅰ．1.5 （2分） 7.40---7.50（2分）  小车所受空气阻力与速度成正比（2分）
Ⅱ． E （2分）8.15 （2分）2.970 （2分） ①图略，（2分）；②9.5——9.8，（2分）；1，（2分）
解答：解：Ⅰ图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带，纸带上右边三段位移表示小车做匀速运动，则小车匀速运动时的速度v=m/s≈1.50m/s
通过观察表中的实验数据，得到小车的速度v与sinθ之比为，≈8.58，≈8.33，
≈8.56，≈8.58，≈8.57，则≈8.57，当sinθ=0.87时，v=8.57×0.87≈7.46m/s．
由上分析得到，小车的速度与小车的重力沿斜面向下的分力成正比，而小车匀速下滑时阻力与小车的重力沿斜面向下的分力相等，则得到小车所受阻力与速度大小成正比． 
Ⅱ．（1）本题，在实验中要利用控制变量法．①要研究电阻跟横截面积的关系，必须选取材料、长度都相同的两根导线，C、D材料相同且长度相同，横截面积不同；B、C的材料、横截面积都相同，长度不同，所以B、C可以探究电阻与长度的关系．C、E的长度、横截面积都相同，材料不同，所以C、E可以探究电阻与材料的关系．故d应选上表中的E；
（2）游标卡尺分度值为0.05mm，其读数为：8mm+3×0.05mm=8.15mm
螺旋测微器读数为：2.5mm+47.0×0.01=2.970mm
① 如下图所以要求：无论P滑至何处，电流表均安全，并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

② 设虚线框中电路的电阻为r0，由闭合电路欧姆定律和电阻定律得 I=
③ 变形得，
④ 由数学知识得知，的斜率k=，由图象得到，斜率k=1.6，则R0=9.6Ω．
⑤ 由图象可知，电流中最大电流为2.5A，故应将电流表A改装成量程为2.5A的电流表，则有
⑥     R′=Ω=1Ω
故答案为：Ⅰ．1.5 ， 7.40---7.50， 小车所受空气阻力与速度成正比
Ⅱ． E ，8.15 ，2.970 ， ①如上图；②9.5——9.8，；1，
练习册系列答案
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（3）同学们经过充分的讨论，不断完善实验方案，最后测得实验数据如下表：

①分析样品C的数据可知，其所受拉力F（单位：N）与伸长量x（单位：m）所遵循的函数关系式是________________．
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d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3……；（重力加速度g=9.80m／s2）
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（以下计算保留到小数点后两位）
①在步骤d中，该同学测得，则配重重力所做的功     J；
②该同学得到的图象如图所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度      m／s；

③小车的质量M=       kg.
Ⅱ.某学习小组通过实验来研究用电器D的导电规律。他们在实验中测得用电器D两端的电压与通过D的电流的数据如下表：
U/V
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
 
（1）请根据上述表格中的数据，在图中用笔连线补充完成该电路的实物图；

（2）利用这些数据绘出的用电器D的伏安特性曲线如图所示。已知A、B两端电压恒为1.5V，请结合图线解决下列问题：

①若把用电器D接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.100A，则定值电阻R0阻值为________Ω；
②若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图，则在该电路中用电器D的工作压为__________V。
             
某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，打出的纸带如图所示（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。

由这些已知数据计算：（答案均要求保留3位有效数字）①该匀变速直线运动的加
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为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重锤质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.6cm，S3=28.9cm，g="9." 80m/s2，完成以下问题：

1)纸带的       端（选填“左”或“右’）与重物相连；
2)根据图上所得的数据，应取图中O点和      点来验证机械能守恒定律；
3)从O点到所取点，重物重力势能减少量=    J，动能增加量=    J；(结果保留3位有效数字）
4)由计算可得实验的结论是                                             。
（1）(4分)在“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得单摆的摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得的摆线长为L，用五十分度的游标卡尺测得摆球的直径d

 

 

①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=________。
②从上图可知，摆球直径d的读数(分尺标度为5与主尺某一刻度线对齐)为_________________cm。

(2) (5分)将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑（设斜面足够长）如图8-12所示，滑到某一位置开始离开，求：
①物体带电荷性质________
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