题目内容

物体的质量为0.2kg，从高处由静止开始下落，下落过程中物体受到大小恒定的空气阻力作用．若物体经2s落地，落地时速度大小为16m/s，则物体下落过程中减小的重力势能及损失的机械能分别为（g=10m/s2）（　　）
A、32 J  3.2JB、32 J   6.4JC、16 J   3.2JD、16 J   6.4J
分析：由功的计算公式可以求出重力做的功，重力势能的改变量等于重力做的功；损失的机械能等于克服阻力所做的功．
解答：解：物体下落做匀加速直线运动，根据速度时间关系得：
  a=
△v
△t
=
16
2
=8（m/s2）
根据牛顿第二定律得：
  mg-f=ma
解得：f=0.4N
物体下落的位移：h=
1
2
at2=
1
2
×8×22m=16m
阻力所做的功：W=-fh=-0.4×16J=-6.4J
损失的机械能等于阻力所做的功为6.4J．
重力做的功 WG=mgh=0.2×10×16J=32J，
减小的重力势能△EP=WG=32J；
故选：B
点评：本题关键运用牛顿运动定律求解阻力，掌握功能关系，特别要知道损失的机械能等于克服阻力所做的功．
练习册系列答案
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（1）如图甲所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”实验装置图，图中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，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50HZ交流电．小车的质量为m1，托盘及砝码的质量为m2．
①下列说法正确的是
D
D
．
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．实验中m2应远大于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-
1m1
图象
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图象，可能是图乙中的图线
丙
丙
．（选填“甲、乙、丙”） 
③如图丙所示为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是
0.50
0.50
m/s2．（结果保留二位有效数字）
（2）要测量某导电材料棒的电阻．
①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×100）粗测其电阻，指针位置如图丙所示，其读数为
900
900
Ω．
②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：
A．电流表：量程为0-5mA，内阻约为l0Ω．
B．电压表：量程为0-3V，内阻约为7.2kΩ．
C．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A．
D．低压直流电源：电压4V，内阻可以忽略．
E．电键K，导线若干．
请按提供的器材和图乙中的电路图，以笔画线代替导线将图丁中的实物连接成正确的实验电路．
③实验开始时，滑片P应置于变阻器的
a
a
端．（填a或b）
④根据实验的测量数据在坐标系中描点，得出如图戊所示的该导电材料棒的伏安特性图线．根据图丁知该导电材料棒阻值为
856.7
856.7
Ω．
（2011?河东区一模）（1）一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质量为m=1.5×103kg，则汽车运行时的功率为
60
60
kW，所受到的阻力为
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N．
（2）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
①做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块加速度的表达式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
．（以上表达式均用已知字母表示）．
如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为
8.15
8.15
mm．

②为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
BC
BC

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
（3）（8分）2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
实验室提供如下器材：
A．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）
C．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）
D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
①除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E（6V）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有
ACE
ACE
（填选项前字母）；
②在虚线方框中画出实验电路图；
③根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线．
Ⅰ（1）某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图1所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体．已知该装置的弹簧振子做简谐振动的周期为T=2π
m
k
，其中m是振子的质量，K是与弹簧的劲度系数有关的常数，当只有A物体振动时，测得其振动周期为T1，将待测物体Q固定在A上后，测得振动周期为T2，则待测物体的质量为
 
．
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如果这种装置与天平都在太空站中使用，
A．天平仍可以用来测质量，这种装置不能用来测质量
B．这种装置仍可以用来测质量，天平不能用来测质量
C．这种装置和天平都可以用来测质量
D．这种装置和天平都不能用来测质量
（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，及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R0（约为2kΩ），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100mA）．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻RV约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）
F．开关S一只、导线若干
Ⅱ（1）为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图2所示的电路原理图并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？
 
．
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．
①请你在图3方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式
 
．
（2011?海淀区一模）（1）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法正确的是
AC
AC

    A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
    B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处
    C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
    D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度．
（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做？
（3）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为
50.15
50.15
mm；
②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为
4.700
4.700
mm；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为
220
220
Ω．
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效数字）
（1）如图甲所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”实验装置图，图中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，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50HZ交流电．小车的质量为m1，托盘及砝码的质量为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．实验中m2应远大于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象
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图象，可能是图乙中的图线______．（选填“甲、乙、丙”） 
③如图丙所示为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是______m/s2．（结果保留二位有效数字）
（2）要测量某导电材料棒的电阻．
①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×100）粗测其电阻，指针位置如图丙所示，其读数为______Ω．
②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：
A．电流表：量程为0-5mA，内阻约为l0Ω．
B．电压表：量程为0-3V，内阻约为7.2kΩ．
C．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A．
D．低压直流电源：电压4V，内阻可以忽略．
E．电键K，导线若干．
请按提供的器材和图乙中的电路图，以笔画线代替导线将图丁中的实物连接成正确的实验电路．
③实验开始时，滑片P应置于变阻器的______端．（填a或b）
④根据实验的测量数据在坐标系中描点，得出如图戊所示的该导电材料棒的伏安特性图线．根据图丁知该导电材料棒阻值为______Ω．

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