题目内容
一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图所示.图是打出的纸带的一段.![]()
①已知打点计时器使用的交流电周期为T,利用图(b)给出的数据(用字母表示)可求出小车下滑的加速度a=________________.
②为了求出小车与斜面间的动摩擦因数
,还需要测量的物理量有_______________.
用测得的量及加速度a表示小车与斜面间的动摩擦因数
=_______________.
①
②斜面上任两点处间距l及对应的高度差h ![]()
(若测量的是斜面的倾角θ,则
)
解析试题分析:①由匀变速直线运动的规律知,匀变速直线运动相邻相等时间间隔内位移之差为恒量,即
,为减小实验误差,要尽量用上所有各段,为此需将所以六段按1、2、3为一大段,4、5、6为一大段,则相邻大段时间间隔为3T,所以
,解得
②小车沿斜面下滑时,由牛顿第二定律知小车加速度a=g(sinθ-μcosθ),其中θ为斜面倾角,解得
;若测得斜面上任两点处间距l及对应的高度差h,则将sinθ=
cosθ=
代入上述加速度公式解得μ=![]()
考点:“测定匀变速直线运动的加速度”实验 牛顿第二定律
(10分)为研究热敏电阻的阻值随温度的变化关系,实验室提供的器材有:
电流表(量程60mA,内阻约为10Ω) 电压表(量程6V,内阻约为20kΩ)
热敏电阻(100℃时阻值约为100Ω) 电池、开关、一杯水、酒精灯、温度计和导线若干。
⑴一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物,如右图所示,请用笔画线代替导线,将电压表接入电路;![]()
⑵用酒精灯对水加热,并通、断电路,记录了热敏电阻在不同温度下电流和电压的测量值,如下表所示,请在图示的坐标系中画出U-I图象;
| t/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| I/mA | 26.1 | 33.3 | 40.0 | 46.2 | 52.2 |
| U/V | 5.48 | 5.33 | 5.20 | 5.08 | 4.96 |
⑶根据所绘图象可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而 (选填“减小”、“增大”或“不变”);
⑷该同学发现,利用所画的U-I图象还可以得出 实验中所用电池的电动势E= V、内电阻r= Ω (结果保留3位有效数字)。
(12分)如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图。
(1)根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(4分)![]()
![]()
(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于____ ____端(选填“A”、“B”或“AB中间”)(2分)
(3)实验中测得有关数据如下表:根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线(用横坐标表示U)。(4分)
| U/V | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
| I/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0. 26 | 0.27 |
(4)根据你描绘的I—U特性曲线,可求得灯泡的额定功率为 W.(2分)
(12分)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。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。![]()
![]()
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个连续的点未标出,计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(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.滑块运动的时间t | B.木板的质量m1 |
| C.滑块的质量m2 | D.托盘和砝码的总质量m3 |
(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量,小车运动加速度
可用纸带上的点求得。 ![]()
(1)(3分)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小车运动的加速度
=_______
/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)保持沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车运动的加速度
与质量
及对应的1/
数据如下表
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a( | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量 | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
| 1/ | 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
②(3分)从图线中得到F不变时小车加速度
(3)(2分)保持小车质量不变,改变沙和沙桶的重量,该同学根据实验数据作出了加速度