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(18分)(1)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示),其值为__________ m/s;小球在b点的速度大小为__________ m/s。(取g=10 m/s2,计算结果全部取2位有效数字),
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(2)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
F/N | 2.42 | 1.90 | 1.43 | 0.97 | 0.76 | 0.50 | 0.23 | 0.06 |
ω/rad·s-1 | 28.8 | 25.7 | 22.0 | 18.0 | 15.9 | 13.0 | 8.5 | 4.3 |
①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。
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②通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。
③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论,你认为他们的依据是______________________________________________________。
④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________。(计算结果取2位有效数字)
查看习题详情和答案>>(2)某同学用电火花计时器(其打点周期T=0.02s)来测定自由落体的加速度.试回答:
①下列器材中,不需要的是
A.直尺 B.纸带 C.重锤 D.低压交流电源
②实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9,如图丙所示,由此测得加速度的大小为
③当地的重力加速度大小为9.8m/s2,测量值与实际值有差异的主要原因是
(3)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系.选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.进行了如下实验:
①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧.现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流为1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约0.5Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关、导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是
②该小组已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图丁中完成余下导线的连接.
③握住乳胶管的两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 长度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 |
| 电阻R(kΩ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
(2)从起点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能减小量△EP=
| I | 31 S3 |
(2)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,测量结果如图1所示,则该摆球的直径为
②小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
| t |
| 100 |
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
(3)质量为0.4kg的小球沿光滑水平面以0.5m/s的速度冲向墙壁,又以0.4m/s的速率被墙反弹回(如图2所示).若球与墙壁的作用时间为0.05s,则小球受到墙壁的平均冲力为
a.打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
b.从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减少量△Ep=
△Ek=
(2)打出的另一条纸带如图,假设点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=
| (S2-S1)f2 |
| 4 |
| (S2-S1)f2 |
| 4 |