题目内容
(7分)为了探究动能定理,一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽,让末端O点的切线水平,再将一木板竖直放置并固定,木板到斜槽末端O的距离为s,使小球从斜槽上某一标记点由静止释放,若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。
(1)假定斜槽光滑,小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式为:__________。
(2)若斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ(只考虑滑动摩擦力,且小球与水平槽之间的摩擦不计),小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式是:___________。
(3)改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,能得到多组关于H和y的数据,若以H为横坐标,从(1)、(2)中的关系式可知以________为纵坐标,通过描点作图,能得到一条倾斜的直线。
(1)(2分)(2)(2分)(3)(3分)(其他合理表达式均可得分)
解析试题分析:(1)斜槽光滑没有摩擦力做功,支持力与运动方向垂直不做功,只有重力做功,离开斜槽后仍旧是只有重力做功,所以合外力即重力做的功,离开斜面后为平抛运动,竖直方向为自由落体,,,水平方向匀速直线运动根据速度的合成,整理即得,整理即得。
(2)斜槽有摩擦力做功,支持力与运动方向垂直不做功,只有重力和摩擦力做功,从静止释放到击中挡板过程合外力做的功,离开斜面后为平抛运动,竖直方向为自由落体,,,水平方向匀速直线运动根据速度的合成,整理即得,整理即得。
(3)倾斜的直线即为一次函数关系,在该关系式中,和都是定值,所以与成正比例关系,函数图象为倾斜的直线。所以为纵坐标。
考点:动能定理实验探究设计分析
几个同学合作如图所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”,弹簧的上端与标尺的零刻度对齐,他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8m/s2)
钩码质量m/g | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
标尺刻x/10-2m | 6.00 | 7.15 | 8.34 | 9.48 | 10.64 | 11.79 |
(2)作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是 ;这种规格弹簧的劲度系数k= N/m(保留三位有效数字).
在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为___________mm
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
(3) 图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号).
A.1×10-2Ωm B.1×10-3Ωm
C.1×10-6Ωm D.1×10-8Ωm
用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律.
(1)当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转.下列说法哪些是正确的 ( )
A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转 |
B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向左偏转 |
C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转 |
D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏 |