题目内容

(10分)图甲是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图．小车拖着纸带在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点，设小车在斜面上运动时所受阻力恒定。

⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带分析可知小车下滑的加速度a＝     m/s2，打E点时小车速度vE＝     m/s(结果保留两位有效数字)；
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vE、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺、三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。
方案一：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     ；
方案二：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     。

⑴4.1m/s2，2.5m/s；⑵方案一：斜面的长度L和高度H，f＝mg－ma；方案二：纸带OE段的长度s，斜面的长度L和高度H，f＝mg－。

解析试题分析：⑴根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差相等可知，小车下滑的加速度a＝×10－2m/s2＝4.1m/s2，根据匀变速直线运动的中间时刻点的速度等于平均速度及平均速度定义式可知，打E点时小车速度vE＝×10－2m/s＝2.5m/s
若运用牛顿运动定律求解，则需要知道斜面的倾角，由于器材中没有量角器，因此需要测量斜面的长度L和高度H，根据牛顿第二定律有：mg－f＝ma，解得：f＝mg－ma，若运用动能定理求解，则需要知道纸带OE段的长度，及OE段对应的小车下降的高度，因此需要测量纸带OE段的长度s，斜面的长度L和高度H，根据动能定理有：mgs－fs＝－0，解得：f＝mg－
考点：本题以测量小车沿斜面下滑时所受阻力为素材，主要考查了牛顿运动定律、动能定理的应用和纸带处理，实验探究的能力问题，属于中档题。

练习册系列答案
相关题目

如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为            。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=        cm；C点对应的速度是       m／s。加速度是        m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)

某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端均与第三条橡皮筋的一端连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示. 

(1)为完成该实验，下述操作中不必要的是                     .
A.测量细绳的长度
B.测量橡皮筋的原长
C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度
D.记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是______________

如图所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻元件，a、b、c为黑箱的三个输出端．为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：

①用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻；
②用多用电表的电压档测量a、c间的输出电压；
③用多用电表的电流档测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有：             （填序号）．

（1）下图甲螺旋测微器的读数为            mm；图乙中游标卡尺的读数是        cm

（2）用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=" 50g" 、m2="150g" ，则（结果均保留两位有效数字）

①在纸带上打下记数点5时的速度v =                 m/s；
②在打下点“0”到点“5”过程中,系统动能的增量△EK =                  J，
系统势能的减少量△EP =            J（计算时g取10 m/s2）。
由此得出的结论:___                   ____。
③若某同学作出v2/2—h图像如图，则当地的重力加速度g =                        m/s2。

（本小题共10分） 用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200 Ω），实验室提供如下器材：
电池组E  电动势3V，内阻不计
电流表A1 量程0—10 mA，内阻约为40 Ω－60 Ω
电流表A2 量程0—500 μA，内阻为1 kΩ
滑动变阻器R1，阻值范围0—20 Ω，额定电流2 A
电阻箱R2，阻值范围0—9999 Ω，额定电流1 A
电键S、导线若干
要求实验中应尽可能准确的测量Rx的阻值，请回答下面问题：      
（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量， 请在方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中表明器材代号；
（2）实验中将电阻箱R2的阻值调到4000 Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是_______μA，测得待测电阻Rx的阻值是__________。

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材选用：
①干电池（电动势E约为1.5V，内电阻r约为1.0Ω）；
②电流表G（满偏电流2.0mA，内阻Rg=10Ω）；
③电流表A（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）；
④滑动变阻器R（0～20Ω，10A）；
⑤滑动变阻器（0～300Ω，1A）；
⑥定值电阻R0=999Ω；
⑦开关和导线若干。
某同学设计了如所示的电路进行实验：
（1）在该电路中为了操作方便且能准确地进行测量， 滑动变阻器应选 　 （填写器材前的字母代号“”或“”）； 在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动端c移动至 _ _ （填“a端”、“中央”或“b端”）。
 

（2）根据图（甲）在图（乙）的实物图上连线。
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表G和电流表A的示数I1和I2。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为：

在图（丙）所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数）。
（4）利用所画图线可求得电源的电动势E=     V，电源的内电阻r =    Ω。（结果要求保留两位小数)

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5w”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A.直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）
B.直流电流表（量程0?3A，内阻约为0.1Ω)
C.直流电流表（量程0?600mA，内阻约为0.5Ω)
D.直流电压表（量程0?15V，内阻约为15kΩ)
E.直流电压表（量程0?5V，内阻约为5kΩ)
F.滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)
实验中要求小灯泡两端的电压从零开始变化以便能测量多组数据。
①实验中电流表应选用_____，电压表应选用_____ 。(均用序号字母表示）
②请按要求将图中所示的器材连成实验电路。

③某同学通过实验正确做出小灯泡的伏安特性曲线如下图甲所示。现把实验中使用的小灯泡接到下图乙所示的电路中，其中电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R=4Ω，此时灯泡的实际功率为________W。(结果保留三位有效数字）

在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F．实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示．

（1）由图求出弹簧的劲度系数，即k=_________N/m
（2）本题中弹簧的形变量x与外力F关系式F＝_________ N
（3）图线不过原点的原因是：________________________。

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