题目内容

(1)如图甲所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B,叠放在一起,共同沿倾角为α的斜面匀速下滑,斜面体放在水平地面上,且处于静止状态.则B与斜面间动摩擦因数______,A所受摩擦力大小为______.
(2)如图乙螺旋测微器的计数是______mm秒表的读数是______s

(3)“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图丙所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
①若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的是______
A、橡皮筋处于原长状态        B、橡皮筋仍处于伸长状态
C、小车在两个铁钉的连线处    D、小车已过两个铁钉的连线
②下列4条纸带哪一条是在实验中正确操作可能得到的纸带______.

(4)现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图丁的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计:R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R是定值电阻.
①实验室备有的定值电阻R有以下几种规格:
A.10Ω,2.5W    B.50Ω,1.0W    C.150Ω,1.0W    D.1500Ω,5.0W
本实验应选用______
②根据如图戊所作出的图象求得该电池的电动势E为______V,内电阻r为______Ω.
【答案】分析:(1)以整体为研究对象,整体重力沿斜面的分力等于斜面给B的摩擦力,然后隔离A,A处于平衡状态,A所受重力沿斜面的分力等于B给A的静摩擦力.
(2)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和.
(3)平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大;小车在橡皮条的作用下先加速,后匀速,故纸带间隔先变大后均匀;
(4)①定值电阻R是为防止电阻箱调节过程中出现短路,起保护电路的作用,根据电源的最大允许电流Imax=50mA,在R=O时,求出定值电阻的值,
②根据闭合电路欧姆定律E=U+进行数学变形,得到的关系式,再研究图象的斜率和截距,即可求出电源的电动势和内阻.
解答:解:(1)以整体为研究对象,根据平衡状态有:(mA+mB)gsinα=(mA+mB)gμcosα,所以有μ=tanα,
以A为研究对象,A处于平衡状态,因此有f=mAgsinα
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为0.01×4.5mm=0.045mm,所以最终读数为5.545mm.
小盘的分度值是0.5min,指针在1min和2min之间;大盘的分度值是1s,而大盘指针在40.6s,因此秒表读数为1min40.6s,即100.6s.
(3)①平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大;
故选A.   
②小车在橡皮条的作用下先加速,后匀速,故纸带间隔先变大后均匀;
故选D
(4)①定值电阻R是为防止电阻箱调节过程中出现短路,起保护电路的作用,电源的最大允许电流Imax=50mA,在R=O时,则有电路中的总电阻为R=Ω=180Ω,而电源的内阻在35~55Ω,则定值电阻的范围为:155~135Ω,故定值电阻选用150Ω.
故选C
②根据闭合电路欧姆定律E=U+进行数学变形,得
根据数学知识得知,图象的纵轴截距b=,斜率k=
由图得,b=0.1,k==4.8,则电源的电动势为 E=r=10V,内阻r=Ek=48Ω.
故答案为:
(1)tanα;mAgsinα;(2)5.545;100.6;(3)A;D;(4)C;10;48
点评:“整体隔离法”是力学中的重要方法,一定要熟练掌握,注意对于由多个物体组成的系统,优先考虑以整体为研究对象.掌握螺旋测微器和秒表的读数方法,明确实验原理,熟悉实验过程,最好是能够亲手做实验.
练习册系列答案
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(1)①如图甲所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计.气缸内封闭了一定质量的理想气体.现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中
 

A.气体的内能增大
B.气缸内分子平均动能增大
C.气缸内气体分子密度增大
D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
②下列说法中正确的是
 

A.布朗运动是分子无规则运动的反映
B.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大
C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体
D.机械能不可能全部转化为内能
③地面上放一开口向上的气缸,用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为P0=1.0×105Pa,活塞截面积为S=4cm2,重力加速度g取10m/s2,则活塞静止时,气体的压强为
 
Pa;若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为6×105J,同时气体通过气缸向外传热4.2×105J,则气体内能变化为
 
J.
(2)①关于光电效应现象,下列说法中正确的是
 

A.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大
B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应
D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应
②处于激发状态的原子,在入射光的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子频率、发射方向等,都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理.那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是
 

A.Ep增大、Ek减小、En减小
B.Ep减小、Ek增大、En减小
C.Ep增大、Ek增大、En增大
D.Ep减小、Ek增大、En不变
③如图乙所示,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,静止在光滑水平面上.质量为m的小球A以某一速度向右运动,与弹簧发生碰撞,当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP,则碰撞前A球的速度v0=
 
I.已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2π
m
k

其中T是简谐运动的周期,k是轻质弹簧的劲度系数,m是
振子的质量,衡水市滏阳中学的同学以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置(如图1所示),图中S是光滑水平面,L是轻质弹簧,Q是带夹子的金属盒;P是固定于盒上的遮光片,利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率.
(1)为了进行多次实验,实验时应配备一定数量的
钩码
钩码
,将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量.
(2)通过实验该同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据,他想利用函数图象处理这些数据,若以振子质量m为直角坐标系的横坐标,则为了简便地绘制函数图象,较准确地求得k,应以
1
f2
1
f2
为直角坐标系的纵坐标.
(3)若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量考虑在内,振动频率f的数据记录准确,则能否利用现有的这些数据结合上述图象,准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k?若能,请写出求得k的推导过程及最后表达式.
II.(8分)衡水中学的同学们在实验室里熟悉各种仪器的使用.其中探究意识很强的一名同学将一条形磁铁放在转盘上,如图甲所示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边,当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感强度测量值周期性地变化,该变化与转盘转动的周期一致.经过操作,该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象

(1)在图象记录的这段时间内,圆盘转动的快慢情况是
先快慢不变,后来越来越慢
先快慢不变,后来越来越慢

(2)圆盘匀速转动时的周期是
0.2
0.2
s.
(3)该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈,当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时.按照这种猜测
AD
AD

A.在t=0.1s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化.
B.在t=0.15s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化.
C.在t=0.1s 时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值.
D.在t=0.15s 时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值.

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(1)①如图甲所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计.气缸内封闭了一定质量的理想气体.现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中______
A.气体的内能增大
B.气缸内分子平均动能增大
C.气缸内气体分子密度增大
D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
②下列说法中正确的是______
A.布朗运动是分子无规则运动的反映
B.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大
C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体
D.机械能不可能全部转化为内能
③地面上放一开口向上的气缸,用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为P0=1.0×105Pa,活塞截面积为S=4cm2,重力加速度g取10m/s2,则活塞静止时,气体的压强为______Pa;若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为6×105J,同时气体通过气缸向外传热4.2×105J,则气体内能变化为______J.
(2)①关于光电效应现象,下列说法中正确的是______
A.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大
B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应
D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应
②处于激发状态的原子,在入射光的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子频率、发射方向等,都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理.那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是______
A.Ep增大、Ek减小、En减小
B.Ep减小、Ek增大、En减小
C.Ep增大、Ek增大、En增大
D.Ep减小、Ek增大、En不变
③如图乙所示,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,静止在光滑水平面上.质量为m的小球A以某一速度向右运动,与弹簧发生碰撞,当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP,则碰撞前A球的速度v0=______.

(1)①如图甲所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计.气缸内封闭了一定质量的理想气体.现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中______
A.气体的内能增大
B.气缸内分子平均动能增大
C.气缸内气体分子密度增大
D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
②下列说法中正确的是______
A.布朗运动是分子无规则运动的反映
B.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大
C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体
D.机械能不可能全部转化为内能
③地面上放一开口向上的气缸,用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为P=1.0×105Pa,活塞截面积为S=4cm2,重力加速度g取10m/s2,则活塞静止时,气体的压强为______Pa;若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为6×105J,同时气体通过气缸向外传热4.2×105J,则气体内能变化为______J.
(2)①关于光电效应现象,下列说法中正确的是______
A.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大
B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应
D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应
②处于激发状态的原子,在入射光的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子频率、发射方向等,都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理.那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是______
A.Ep增大、Ek减小、En减小
B.Ep减小、Ek增大、En减小
C.Ep增大、Ek增大、En增大
D.Ep减小、Ek增大、En不变
③如图乙所示,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,静止在光滑水平面上.质量为m的小球A以某一速度向右运动,与弹簧发生碰撞,当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP,则碰撞前A球的速度v=______

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