题目内容

在学习过机车启动问题之后，某物理兴趣小组决定按照图做一个实验，测定一电动遥控玩具车的功率，具体步骤如下：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图7所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示。

请你分析图纸带数据，回答下列问题：（结果保留三位有效数字）
（1）该电动小车运动的最大速度为         m/s；
（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为           m/s2；
（3）小车所受的阻力大小为           N；
（4）该电动小车的额定功率为           W。
（8分，每空2分）（1）1.50　　（2）3.30　（3）1.32　　（4）1.98

试题分析：（1）最大的位移为6cm，最大速度为（2）小车做匀减速直线运动是在5.25cm以后，因此加速度为（3）由牛顿第二定律可知f=ma=1.32N（4）当速度最大时牵引力与阻力相等，因此额定功率为P=fv=1.98W
点评：本题难度较小，注意观察纸带点迹，判断匀速和匀减速阶段，不能误认为5.78cm段为匀减速阶段
练习册系列答案
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用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系，实验时，先适当垫高木板，平衡摩擦力，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不均，后面部分点迹比较均匀。则通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_______________（填“全部”、“前面部分”、“后面部分”）。
在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的­           。
A．安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平
B．每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放
C．在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这并不影响实验结果
D．为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量
为了验证“机械能守恒定律”，我们提供了如图所示的实验装置．

(1)实验中，需要测量的物理量有：___________________________________
(请在空格处填写物理量的名称和对应符号.)
(2)由此可表示小球经过光电门的速度为_______．（用相关物理符号表示）
(3) 多次实验并将数据在坐标系中描点连线，若图线满足条件_______________________________时，可判断小球在下落过程中机械能守恒。
(4) 这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_____________动能的增加量，原因是_________________________________________________
I .做“练习使用打点计时器”的实验时，交流电的周期为T。上图是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始，依次的计数点标以1、2、3…。1、2计数点与0计数点之间的距离依次为x1、x2 ，则物体通过1计数点的速度v1＝_________，运动的加速度为________ 2、3两计数点之间的距离为_________.（用T、x1、x2 表示）

II．关于力学中的有关实验，以下说法，正确的是（   ）
A.在研究匀变速直线运动的实验中，小车应从远离打点计时器释放；
B.在验证力的平行四边形定则的实验中，不需要使两个细绳间的夹角尽量大；
C.在研究平抛运动的规律实验中，斜槽轨道必须是光滑的；
D.在验证牛顿第二定律的实验中，要保证钩码的质量要远大于小车的质量
III. 如图所示，某学习小组在做探究合力的功和物体速度变化关系的实验，

（1）图中的实验器材，器材①名称是：_________;器材②的名称是：____  
⑵．以下关于该实验的说法中，正确的（ ）（ 答案不止一个 ）
A．必须选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致
B．小车在运动中会受到阻力，可以使木板适当倾斜，以平衡阻力
C．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
D．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
E. 如果忘记平衡摩擦力，纸带上的点是两头疏，中间密
F. 利用纸带上的第一个点到最后一个点的平均速度表示小车获得的速度
G.处理数据时，应该作出功与速度的图像，观察它是否为一条抛物线三 分析与计算（9x4=36分，必须写出解题过程，只写最后结果不得分）
为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距为x（满足x ＞＞d），牵引砝码的质量为m.。回答下列问题：

(1) 若实验测得Δt足够小，且Δt1 = 150ms、Δt2 = 100ms，d = 3．0cm，X = 50．0cm，则滑行器运动的加速度 a =          m/s2。 若取M ＝ 400g，在保证M＞＞m的条件下，如果认为绳子牵引滑块的力等于牵引砝码的总重力，则牵引砝码的质量m =       kg。（取g = 10m/s2）
(2) 在(1)中，实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比          。（填偏大、偏小或相等）
在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，
(1)下列器材中不必要的是            
A．重物　   B．纸带
C．天平    D．电源
(2)如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J．(已知所用重物的质量为1.00kg，当地重力加速度g＝9.80m/s2，取3位有效数字．)
小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了B球下落过程的四个位置和A球的第3、4个位置，如题图所示，背景的方格纸每小格的边长为2.5cm．取g=10m／s2．

①请在答题卡图中标出A球的第2个位置；
②频闪照相仪的闪光周期为___________s；
③A球离开桌边时的速度大小为__________m/s．
以下是几位同学对平抛运动的规律的探究，请据要求回答问题：

（1）甲同学设计了如图A所示的演示实验，来研究平抛运动。两球置于同一高度，用力快速击打右侧挡板后，他观察到的现象是                                ，
这说明                                                                。
（2）乙同学设计了如图B的演示实验，来研究平抛运动。轨道1安装在轨道2的正上方，两轨道的槽口均水平，且在同一竖直线上，轨道2与光滑水平板连接。将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，他观察到的现象是                                ，这说明                              。
（3）丙同学利用频闪照相的方法，获取了做平抛运动小球的部分照片，如图C所示。图中背景是边长为5cm的小方格，A、B、C是摄下的三个小球位置，闪光的时间间隔为0.1s。小球抛出的初速度为        m/s。小球经过C点的速度为        m/s。（g取10m/s2）

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