题目内容
人骑自行车由静到动,除了要增加人和车的动能以外,还要克服空气及其他阻力做功。为了测量人骑自行车的功率,某活动小组在操场的直道上进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m……70m的地方分别划上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持秒表,听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时,自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值):
(1)以纵轴代表自行车运动的距离s,横轴代表运动的时间t,试作出s-t图。
(2)根据⑴作出的s-t图知,自行车在每一路段内的速度变化不是很大,因此可以用某一段的平均速度代替该段的速度。请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据:① m/s;② m/s(保留三位有效数字)。
(3)本次实验中,设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比,其比例系数为15N·s/m,则在20m~30m路段的平均阻力f1与30m~40m路段的平均阻力f2之比f1:f2= ;若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P= W。
(1)见解析(2)①2.78 ②10.0 (3)1∶1.25(6.67∶8.33); 1500W
解析试题分析:(1)人骑车运动过程速度是个动态变化的,而不可能是绝对的匀速直线,因此描点作图要用平滑的曲线,而不能连成折线。
(2)表格中空缺的①、②处的数据即平均速度,注意保留三位有效数字。
(3)已知阻力与速度成之比,因此阻力比等于速度比,即根据表格中数据可得。20m~30m路段为匀速运动,速度,骑车的功率因为骑车功率一直不变所以功率
考点:速度的测量
(10分)某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否 有关。实验室提供如下器材:
A.表面光滑的长木板(长度为L) |
B.小车 |
C.质量为m的钩码若干个 |
D.方木块(备用垫木板) |
F.秒表
实验过程:
第一步,在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系。
实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜而顶端滑至底端所用时间t,就可以由公式a=________求出a。某同学记录了数据如表所示:
根据以上信息,我们发现,在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间________(填“改变”或“不改变”),经过分析得出加速度与质量的关系为_______________。
第二步,在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系。
实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角,由于没有量角器,因此通过测量出木板顶端到水平面高度h,求出倾角α的正弦值sinα=。某同学记录了高度和加速度的对应值,并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下,请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=________m/s2。进一步分析可知,光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为________________。
(12分)小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)
F.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A
直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)。
I/A | 0 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/V | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
②请在上面的方框中画出实验电路图;
③在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;
④据图(a)中描出的伏安特性曲线可知,该电学元件的电阻随温度而变化的情况为: ;
⑤把本题中的电学元件接到图(b)所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时该电学元件的功率是_______W。
某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:
(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如下图所示,则该摆球的直径为________cm.
(2)甲同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,记录的实验测量数据如下,若要比较准确的计算当地的重力加速度值,应选用第 组实验数据。
组别 | 摆球材料 | 摆长 | 最大摆角 | 全振动次数/次 |
1 | 铜 | 0.40 | 15° | 20 |
2 | 铁 | 1.00 | 5° | 50 |
3 | 铝 | 0.40 | 15° | 10 |
4 | 木 | 1.00 | 5° | 50 |
(4)丙同学也进行了与乙同学同样的实验,但实验后他才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学当时做出的图象应该是
A.虚线①,不平行OM B.虚线②,平行OM
C.虚线③,平行OM D.虚线④,不平行OM
(5)下列措施中可以提高实验精度的是________.
A.选细线做为摆线;
B.单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内;
C.拴好摆球后,令其自然下垂时测量摆长;
D.计时起止时刻,选在最大摆角处。
(9分)表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:
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)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 ;
(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 (填“变大”、“变小”或“不变” );
(3)如图丙所示,用一个阻值为10Ω的定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为 A。
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是
A游标卡尺 B秒表 C坐标纸 D天平 E弹簧秤 F重垂线
(2)在做实验中,下列说法正确的是
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 |
B.斜槽轨道必须光滑 |
C.斜槽轨道末端可以不水平 |
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 |
(3)如图是小球做平抛运动的闪光照片的一部分,正方形小方格每边长L=1.09cm,闪光的快慢是每秒30次,根据此闪光照片计算出小球做平抛运动的初速度是 m/s,重力加速度大小是 m/s2。