题目内容
4.如图1所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.(1)实验需用螺旋测微器测量挡光板的宽度d,如图2所示,d=1.702 mm
(2)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),砝码盘和砝码的质量为m,已知重力加速度为g,则对该小车,实验要验证的表达式是C
A.mgs=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2 B.(m-m0)gs=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2
C.(F-m0g)s=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2 D.Fs=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2.
分析 (1)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.
(2)光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度,根据功能关系可以求出需要验证的关系式
解答 解:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm.可动刻度读数为0.01×20.2mm=0.202mm,所以最终读数为:1.5mm+0.202mm=1.702mm;
(2)由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
滑块通过光电门1速度为:${v}_{1}=\frac{d}{{t}_{1}}$
滑块通过光电门2速度为:${v}_{2}=\frac{d}{{t}_{2}}$
根据功能关系需要验证的关系式为:(F-m0g)s=$\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$
即:(F-m0g)s=$\frac{1}{2}M{(\frac{d}{{t}_{2}})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{d}{{t}_{1}})}^{2}$.
故选:C
故答案为:(1)1.702;(2)C
点评 了解光电门测量瞬时速度的原理,实验中我们要清楚研究对象和研究过程,对于系统我们要考虑全面,同时明确实验原理是解答实验问题的前提.
练习册系列答案
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15.滑块在某一水平面上滑行,利用速度采集器获取其初速度v,并测量出不同初速度的最大滑行距离x,得到下表所示几组数据:

(1)一同学根据表中数据,作出x-v 图象如图1所示.观察该图象,该同学作出如下推理:根据x-v 图象大致是一条抛物线,可以猜想,x 可能与v2成正比.请在图2所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想.
(2)根据你所作的图象图2,你认为滑块滑行的最大距离x 与滑块初速度的平方v2的关系是正比.(填正比、反比、或其他曲线)
| 数据组 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| v/(m•s-1) | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.24 | 0.30 | 0.49 |
| V2/(m•s-1) | 0 | 0.026 | 0.036 | 0.085 | 0.090 | 0.240 |
| x/m | 0 | 0.045 | 0.075 | 0.111 | 0.163 | 0.442 |
(1)一同学根据表中数据,作出x-v 图象如图1所示.观察该图象,该同学作出如下推理:根据x-v 图象大致是一条抛物线,可以猜想,x 可能与v2成正比.请在图2所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想.
(2)根据你所作的图象图2,你认为滑块滑行的最大距离x 与滑块初速度的平方v2的关系是正比.(填正比、反比、或其他曲线)
16.下列物体在运动中,可视为质点的是( )
| A. | 计算火车过隧道的时间 | B. | 地球在绕太阳公转 | ||
| C. | 花样滑冰运动员在比赛中 | D. | 百米跑运动员冲刺终点线 |
13.关于地球是否可以视为质点,下列说法正确的是( )
| A. | 地球是圆的,所以一定可以视为质点 | |
| B. | 地球很大,所以一定不可以视为质点 | |
| C. | 研究地球自转时可以把地球视为质点 | |
| D. | 研究地球公转时可以把地球视为质点 |
14.某导体的电流随其两端电压的变化如图,则正确的是( )

| A. | 导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大 | |
| B. | 由图可知,导体两端加5V电压时,导体的电功率为5W | |
| C. | 随着电压的增大,导体的温度升高,导体的电阻不断减小 | |
| D. | 随着电压的增大,导体的温度升高,导体的电阻不断增大 |