题目内容
【题目】在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C.将木板沿水平方向向右平移一段动距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D.将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C
若测得A、B间距离为y1,B、C间距离为y2,已知当地的重力加速度为g。
①关于该实验,下列说法中正确的是_______
A.斜槽轨道必须尽可能光滑
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次小球均须由静止释放
D.小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h,之后再由机械能守恒定律求出
②根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0=________。(用题中所给字母表示)
③实验完成后,该同学对上述实验过程进行了深入的研究,并得出如下的结论,其中正确的是______。
A.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1,小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2,则应有Δp1:Δp2=1:1
B.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1,小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2,则应有Δp1:Δp2=1:2
C.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1,小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2,则应有ΔEk1:ΔEk2=1:1
D.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1,小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2,则应有ΔEk1:ΔEk2=1:3
【答案】 C A
【解析】①A、为了保证小球的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨道不需要光滑,故A错误,B错误,C正确.D、小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h,结合水平位移求出,故D错误.故选C。②根据,解得:,③依据动量定理:,由于水平位移相同,则它们的运动时间相等,因此应有,故A正确,B错误;根据动能定理:,虽然它们的运动时间相等,但由于竖直方向不是初速度为零,那么竖直方向的位移不是1:3,因此,竖直方向的位移也不相等,所以动能的变化量也不相等,故CD错误;故选A。
【题目】某同学用如图甲所示的实验装置探究动能定理。他通过测量小车所受合外力(近似等于悬挂钩码的重力)做的功和小车动能的增量进行探究,所用小车质量为M,重力加速度为g。实验操作如下:
①用游标卡尺测出遮光片的宽度d;
②安装好实验器材,调整垫块位置使木板的倾角合适.将小车放在木板上某一位置A,用刻度尺量出小车上的遮光片到光电门的距离L;
③在细线左端挂一个质量为m0的钩码,将小车从A位置由静止释放,记录下遮光片通过光电门的时间t;
④保持小车质量不变,逐次增加悬挂钩码个数,重复步骤③,并将各次实验中遮光片通过光电门的时间记录到下表中:
悬挂钩码个数n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
t/ms | 11.79 | 8.16 | 6.71 | 5.77 | 5.14 |
(×104s-2) | 0.72 | 1.50 | 2.22 | 3.00 | 3.78 |
回答下列问题:
⑴关于实验操作,下列说法错误的是____
A.要将小车从同一位置由静止释放
B.改变悬挂钩码的数量后,要重新平衡摩擦力
C.实验中需保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量
D.实验前应该调整滑轮的高度,使细线与木板平行
⑵用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示,则遮光条的宽度d=____mm;
⑶请根据表中测量数据,以悬挂钩码的个数n为横轴,以为纵轴,在坐标纸上作出图象;
⑷能否仅依据“图象是一条过原点的直线”就得出“合外力对小车做的功等于小车动能增量”的结论?
____(选填“能”或“不能”), 理由是____。
【答案】 B 10.0 如图所示:
不能 只有当所作出的图线斜率等于时,才可得出这个结论
【解析】(1)每次都要从同一位置由静止释放这样过程中拉力做功相同,故A正确;由于平衡摩擦力之后有,故.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故B错误;为了使得小车受到的合外力等于悬挂钩码的重力,所以需要保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量,C正确;细线的拉力为小车的合力,所以细线与木板平行,则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,故D正确.
(2)游标卡尺的读数为
(3)根据描点法可得
(4)根据,解得,故只有当所作出的图线斜率等于时,才可得出这个结论
【题型】实验题
【结束】
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【题目】某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池,他通过以下操作测量该电池的电动势和内阻。
(1)先用多用电表粗测电池的电动势。把电表的选择开关拨到直流电压50V档,将两只表笔与电池两极接触,此时多用电表的指针位置如图甲所示,读出该电池的电动势为________V
(2)再用图乙所示装置进一步测量。多用电表的选择开关拨向合适的直流电流档,与黑表笔连接的是电池的________极(选填“正”或“负”)。闭合开关,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流值I,根据实验数据作出 —R图象如图丙所示。已知图中直线的斜率为k,纵轴截距为b,则此电池的电动势E=_______,内阻r=_____。(结果用字母k、b表示)
(3)不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大.同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图象.若已知甲电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是_______(选填选项的字母).