题目内容
小明选择了台秤、钩码和停表等仪器进行实验,经过多次仔细的观察和测量,他探究出了电梯上升过程中速度随时间的变化规律(v-t图象),如图所示.
下面是小明的某次实验情况:他将台秤水平放置在电梯内,并把一质量m=0.5kg的钩码放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动经过不间断地运行,最后停在最高层.在整个过程中,他记录下了台秤在不同时间段内的示数,记录的数据如下表所示,但由于疏忽,小明没有记录下13.0~19.0s 时间段内台秤的示数.请通过分析或计算解答下列问题:(设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的,重力加速度g取10m/s2.)
(1)请你根据v-t图象及表格中的数据,判断在0~3.0s、3.0~13.0s、13.0~19.0s时间段内,电梯内的钩码所处的超、失重状态,并将判断的结果填入表格内相应的位置.
(2)在0~3.0s内,钩码的加速度大小是多少?
(3)v-t图象中电梯做匀速运动时的速度v是多少?
(4)电梯在13.0~19.0s 时间段内台秤的示数应该是多少?
| 时间(s) | 台秤示数(N) | 钩码超、失重判断 |
| 电梯启动前 | 5.0 | |
| 0~3.0 | 5.8 | |
| 3.0~13.0 | 5.0 | |
| 13.0~19.0 | ? | |
| 19.0以后 | 5.0 |
(2)由图象得到0~3s内加速度大小,
(3)由由v-t图象知匀速运动的速度大小
(4)由速度时间图象知道13s~19s内的加速度,根据牛顿第二定律求示数.
3-13S匀速运动,钩码不超重也不失重;
13-19S物体具有向下的加速度,钩码处于失重状态;
(2)0-3S内支持力为N=5.8N,由牛顿第二定律知a=
| N-mg |
| m |
| 5.8-5 |
| 0.5 |
(3)匀速运动的速度V=at=1.6×3=4.8m/s
(4)13-19S内加速度为a′,支持力为N′,由V-T图象知:
at1=a′(t3-t2),所以a′=
| 1.6×3 |
| 19-13 |
由mg-N2=ma′知N2=0.5×(10-0.8)=4.6N
由牛顿第三定律知13-19S时间段内台秤示数为4.6N
答:(1)0-3s加速度向上,钩码处于超重状态;
3-13s匀速运动,钩码不超重也不失重;
13-19s物体具有向下的加速度,钩码处于失重状态;
(2)在0~3.0s内,钩码的加速度大小是1.6m/s2.
(3)v-t图象中电梯做匀速运动时的速度v是4.8m/s
(4)电梯在13.0~19.0s 时间段内台秤的示数应该是4.6N.
(17分)
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。
②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。
电压表 量程3V 内阻约为900
![]()
电压表 量程10V 内阻约为3K
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电压表 量程60mA 内阻约为5
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电源E1 电动势1.5V 内阻约为0.2![]()
电源E2 电动势4.5V 内阻约为0.4![]()
滑动变阻器(最大阻值为10
)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下:
A.选取图中器材,按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺没出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C
E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系
| L(m) | 0.9956 | 0.8049 | 0.5981 | 0.4021 | 0.1958 |
| R( | 104.8 | 85.3 | 65.2 | 46.6 | 27.1 |
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。
(I)
(II)
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B.41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.4936mm 53.5mm 57.3mm D.60.5mm 61.0mm 60.6mm
(17分)
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。
②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。
电压表 量程3V 内阻约为900
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电压表 量程10V 内阻约为3K
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电压表 量程60mA 内阻约为5
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电源E1 电动势1.5V 内阻约为0.2![]()
电源E2 电动势4.5V 内阻约为0.4![]()
滑动变阻器(最大阻值为10
)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下:
A.选取图中器材,按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺没出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C
E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系
| L(m) | 0.9956 | 0.8049 | 0.5981 | 0.4021 | 0.1958 |
| R( | 104.8 | 85.3 | 65.2 | 46.6 | 27.1 |
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。
(I)
(II)
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B.41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.4936mm 53.5mm 57.3mm D.60.5mm 61.0mm 60.6mm
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值秀小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。
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②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。
电压表V 量程3V 内阻约为900![]()
电压表V 量程10V 内阻约为3K![]()
电压表A 量程60mA 内阻约为5![]()
电源E1 电动势1.5V 内阻约为0.2![]()
电源E2 电动势4.5V 内阻约为0.4![]()
滑动变阻器(最大阻值为10
)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下:
A.选取图中器材,按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺没出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C
E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系
| L(m) | 0.9956 | 0.8049 | 0.5981 | 0.4021 | 0.1958 |
| R( | 104.8 | 85.3 | 65.2 | 46.6 | 27.1 |
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。
(I)
(II)
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm