题目内容

一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d=40cm的纸带环, 安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，如图1所示．在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的固定纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A匀速运动打在纸带的内侧面留下痕迹（若此过程转台转过不到一圈）．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图2所示．


（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为，则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离S=　　　  cm，
（2）如果转台转动的周期为T，则这些雾滴喷射速度的计算表达式为v0=　　 　  （用字母表示）；
（3）如果以纵坐标表示雾滴的速度V0，横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数，画出v0-图线，如图3所示，则可知转台转动的周期为　　　　s
（1）2.05～2.15 cm   （2）  （3）1.6s

试题分析：：（1）雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．根据图2即可读出其中速度最大的雾滴到标志线的距离；
（2）雾滴运动的时间与转台转动的时间相等．如果转台转动的周期为T，则雾滴运动的时间为，，解得：，所以喷枪喷出雾滴的速度；
（3）根据（2）中可知：，所以图象中斜率．
由图3得：，解得：T＝1.6s
练习册系列答案
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（1）在验证力的平行四边形定则实验中，需要将橡皮条的一端固定到水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的末端有绳套，将弹簧秤挂在绳套上，拉动细绳，进行实验，关于实验过程，下列说法正确的是：          
A．两根细绳必须等长；
B．橡皮条应该始终处于两细绳的夹角的角平分线位置；
C．用弹簧秤拉动时，应保持弹簧秤与水平木板良好接触；
D．要使每次合力与分力产生相同的效果，必须将橡皮条与绳子的节点拉到相同位置；
E.只需要记录下两个弹簧秤一起拉动时细绳的方向，秤的示数可以按照平行四边形定则进行确定。
（2）某同学在进行本次实验过程中，进行了如下的探索：先用两个弹簧秤成角度的将橡皮筋拉长至O点（α+β＜90°），如图所示；然后保持左侧弹簧秤拉动方向不变，并缓慢的加大拉力，为了维持O点位置不变，β需要      （ 选填“变大”、“变小”或者“不变”），右侧弹簧秤示数也会随之变化，变化情况为：     （ 选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）。
（18分）、某同学用如图甲装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．从左向右依次是ABC点。
 
⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H 
B．小球a、b的质量ma、mb  
C．小球a、b的半径r 
D．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC  
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
⑵小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么?
_________________________________________________________________。
⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?为什么? _________________________________________________________________。
这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．

⑷为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,图乙给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm．
⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．
某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a =                。
(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：
                    ，图象上部弯曲的原因是：                                  。
（6分）（1）如图为一个小球做自由落体运动时的频闪照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的。从个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边的数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺测出的其中两个间隔的长度。根据所给的两个数据，则可以求出间隔3的长度约为     cm。（结果保留三位有效数字）

（2）已知游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它的总长等于9mm，用这个
游标尺测得某物体长度为2.37cm。则这时是游标尺上的第     条刻度线与主尺上的第     条刻度线对
齐。
（10分）图１是探究加速度与力、质量关系的实验示意图。

（1）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 cm，s5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm.

则①木块加速度大小a＝___  m/s2，② 打下3点时的速度为    。(保留三位有效数字)．
（2）根据某次实验记录的数据，作出a—F图线如图２所示，图线不经过原点的原因是    ；a-F图线不是一条直线主要的原因，是         。
（3）几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后，重新设计了一个实验如图3所示，滑块M放在气垫导轨上，并在滑块上固定一个速度传感器，力传感器固定在另一水平台子上，分别与两台电脑相连，气垫导轨连上气泵并调成水平。多次改变钩码m的质量，由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值。则下列说法中正确的是 ：(    )    
A．由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小，可以得出a∝F的结论，图线是倾斜的直线
B．力传感器测得的力F=mg/2，在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量M
C．除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外，动滑轮C的质量是实验最大的误差来源
D．实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g。
(6分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：
A．用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；
B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置O；
C．用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数；
D．在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上A点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O；
E．记下测力计的读数和细绳方向，按同一标度作出这个力的图示F/，比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相等；
F．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论。
①将以上实验步骤按正确顺序排列，应为           (填选项前的字母)。
②在物理学中跟力一样，运算时遵守平行四边形定则的物理量还有          （至少写出三个，要求写名称）。
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图所示，打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。下图是打出的纸带一段。
 
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，如上图所示。滑块下滑的加速度a=    m/s2。(保留两位有效数字)
②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有          。（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度L    B．木板的末端被垫起的高度h   C．木板的质量m1
D．滑块的质量m2   E．滑块运动的时问t
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m的重物自由下落，如下图所示，在纸带上打出一系列的点， P是第一个点(实验所用电源的频率f="50Hz," 当地的重力加速度为g=9.8m/s2)，那么：

①在实验中, 除铁架台、夹子、打点计时器、电源、纸带和重锤外, 还需选用下述仪器中的哪种? （   ）
A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧秤
②打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位)；
③从起点P到打下计数点B的过程中，物体的重力势能减少量△EP="_____m" (保留到小数点后两位)；
④实验中重物增加的动能往往________（填“大于”、“等于”或“小于”）它所减少的势能, 产生这种情况的主要原因是_________________；
⑤若纸带不慎断裂, 失去开头部分的几个点,_____(填“能”或“不能”)根据剩下部分验证机械能守恒定律。

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