49.
(江苏省南通通州市2008届高三年级第二次统一测试卷)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,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等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带上点求得.
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次 数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
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小车加速度a/ms-2 |
1.90 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
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小车质量m/kg |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
|
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4.00 |
3.50 |
3.00 |
2.5 |
2.00 |
1.40 |
1.00 |
0.60 |
(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度值为 m/s2;
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线;
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是_____________;
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质 量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是
.
答案:(1)3.0(2.6-3.4) (2)如图所示 a=1/(2m)
(3) 实验前未平衡摩擦力
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47.(广东省广州市重点中学2007-2008学年度高三第三次质检)某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律,河中央流速最大,岸边速度几乎为零。为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系,小明同学设计了这样的测量仪器:如图甲所示,两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中,竖直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足够长。当水流以速度 v 正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为 h,且h 随水流速度的增大而增大。为了进一步研究水流速度v 与管内外水面高度差h的关系,该组同学进行了定量研究,得到了如下的实验数据,并根据实验数据得到了v - h 图像,如图丙所示。
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v(m/s) |
0 |
1.00 |
1.41 |
1.73 |
2.00 |
2.45 |
3.00 |
3.16 |
|
h(m) |
0 |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.30 |
0.45 |
0.50 |
(1)根据根据上表的数据和图丙中图像的形状,可猜想v和h之间的关系为_______________;为验证猜,请在图丁中确定纵轴所表示的物理量,并另作图像,若该图像的形状为 ,说明猜想正确。
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(2)现利用上述测速器,由河流南岸开始,每隔1米测一次流速,得到数据如下表所示:
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测试点距岸距离 x/m |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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管内外高度差 h/cm |
0 |
0.8 |
3.2 |
7.2 |
12.8 |
20.0 |
28.8 |
|
相应的水流速度 v/ms-1 |
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根据v和h之间的关系完成上表的最后一行,对比上表中的数据,可以看出河中水流速度 v 与从南岸到河流中央距离x的关系为: 。
答案:(1)v2 ∝ h(或 v ∝ ,或v2 = 20h,或v = )
图像略 直线
(2)数据:
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0 |
0.4 |
0.8 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
v ∝ x(或 v = 0.4x)
42.( 2008年佛山市普通高中高三教学质量检测二)九江大桥撞船事故后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索。某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截的圆面积为400cm2的新悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律。
(1)同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物,来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施应该是: 。
(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为 。
(3)经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后实验取得数据如下:
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样 品 |
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200N |
400N |
600N |
800N |
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样品A |
1m |
0.50cm2 |
0.02cm |
0.04cm |
0.06cm |
0.08cm |
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样品B |
2m |
0.50cm2 |
0.08cm |
0.16cm |
0.24cm |
0.32cm |
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样品C |
1m |
1.00cm2 |
0.01cm |
0.02cm |
0.03cm |
0.04cm |
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样品D |
3m |
0.50cm2 |
0.18cm |
0.36cm |
0.54cm |
0.72cm |
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样品E |
1m |
0.25cm2 |
0.04cm |
0.08cm |
0.12cm |
0.32cm |
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量X(单位m)遵循的函数关系式是 。
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度 成正比、与悬索的横截面积 成正比。
答案:(1)将悬索样品水平放置在光滑水平面上,用滑轮将竖直向下的重力变为水平的拉力。 (2)0.830cm;
(3)①F=2×106X(N)
②平方的倒数、的大小
41.(常州市2007-2008学年度第二学期期中质量调研六)某同学在“探究当外力一定时,加速度和质量的关系”的实验时,得到下表中的实验数据,(1)这位同学决定使用a-1/m图象来处理这些数据,而不用a-m图象来处理这些数据的原因是
.
(2)请作出a-1/m图象,根据作出的图象,可以得到的结论是
.
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m/kg |
a/(m/s2) |
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0.20 |
0.60 |
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0.30 |
0.40 |
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0.40 |
0.29 |
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0.50 |
0.25 |
|
0.60 |
0.20 |
答案:(1)a-m图象是曲线,判断此曲线的性质很不容易,也不直观.a-1/m图象为直线,便于判断a-1/m之间的关系.
(2)当外力一定时,加速度和质量成反比关系.作图正确给分.