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题目
题型:丰台区一模难度:来源:
(1)①某同学用下图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的质量远小于小车的质量外,在实验中应该采取的必要措施是______.

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②打点计时器使用50Hz的交流电.下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.

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表:纸带的测量结果
答案
核心考点
试题【(1)①某同学用下图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的质量远小于小车】;主要考察你对等知识点的理解。[详细]
举一反三
测量点S(cm)v(m/s)
O0.000.35
A 1.510.40
B 3.200.45
C
E 9.410.60
(1)①本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力,对小车受力分析,受到重力,拉力,支持力和摩擦力,要使拉力近似等于合力,可将长木板一段垫高,使重力的下滑分量恰好等于摩擦力,因为中间还有滑轮与轴之间的摩擦阻力,故拉力近似等于合力.故答案为:平衡摩擦力.
②根据刻度尺的读数可知,SC=5.06cm;
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出C点是速度为:vc=
xBD
t
=
(7.15-3.20)cm
4×0.02
=49cm/s=0.49
m/s
③同学研究小车运动过程中A点到E点小车的动能变化为:EK=
1
2
m
v2E
-
1
2
m
v2A
=0.022
J
(2):①螺旋测微器的读数为:0+0.01×26.6mm=0.266mm.
②根据欧姆定律得,Rx=
Umax
Imax
-Rg=
3
3×10-3
-120=880
Ω.
③电流表采取外接法测量误差较小,因为改装后的电压表测量的是电阻丝的准确电压,用电流表的电流减去电流表G的电流为通过电阻丝的准确电流.若限流,电压表变化范围约在2.4V-3V之间,误差较大.所以采用滑动变阻器分压式接法误差较小.电路图如下图.
④实物连线图如下图.
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⑤根据欧姆定律得,Rx=
I1(Rg+R0)
I2-I1
,根据电阻定律得,Rx=
ρL
S
=
ρL
π(
d
2
)2
,联立两式得,ρ=
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)

故答案为:(1)①平衡摩擦力;②5.06(5.05~5.07都对),0.49;③0.022
(2)①0.266mm(0.265~0.267都对);②880Ω;③电路连接如图.④实物图如下;
ρ=
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)
(1)某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”.图(甲)所示,他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳,测出拉力F;用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v.已知小车质量为200g.
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①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图(乙)所示,速度v随位移s变化规律如图(丙)所示,数据如表格.利用所得的F-s图象,求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=______J,此过程动能的变化△EK=______J(保留2位有效数字).
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s/mF/Nv/m′s-1
0.301.000.00
0.310.990.31
0.320.950.44
0.350.890.67
0.400.810.93
0.450.701.10
0.520.601.30
如图甲是验证动能定理的装置,除图示器材外,还有打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸,天平和细沙.
①你认为还需要的实验器材有______.
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是______,实验时首先要做的步骤是______.
③图乙是滑块(质量为M)在沙和沙桶的总质量为m条件下做匀加速直线运动的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.则本实验最终要验证的数学表达式为______.(用题中的字母表示)
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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(a)所示,用米尺测量斜面的高度与长度之比为
1
4
,小车质量为400g,图(b)是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,由图可知,打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=______m/s,打纸带上E点时小车的瞬时速度vE=______m/s,打点计时器打纸带上B点和打纸带上E点过程中小车克服阻力所做的功为______J.(g取10m/s2,保留两位有效数字)
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(1)如图(1)为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=
20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时,调节砝码使天平平衡.若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码,才能使天平再次平衡.则cd边所受的安培力大小为______ N,磁感应强度B的大小为______T(g=10m/s2).
(2)某课外兴趣小组利用如图(2)的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”1 该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度a与细线上拉力F的关系,如图图象中能表示该同学实验结果的是______
A.
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B.
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C.
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D.
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②在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某此实验中一段纸带的打点记录如图(3)所示,则小车运动的加速度大小为______m/s2(保留3位有效数字)
③实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则mgs______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化;
(3)利用如图(4)所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻RV,RV约为300Ω.
a、请补充完整某同学的实验步骤:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到______(填“a”或“b”)端,闭合开关S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;
②闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的______;读出此时电阻箱R0的阻值,即等于电压表内阻RV
b、实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150Ω)B.滑动变阻器(最大阻值50Ω)
为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用______(填序号).
c、对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R______(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值RV;且在其他条件不变的情况下,若R越大,其测量值R的误差就越______(填“大”或“小”).
Ⅰ.为了测定滑槽对物体的摩擦力所做功的大小,利用刻度尺和如图1所示的实验装置进行实验.其中a是质量m的小球(可视为质点),b是固定于桌面的滑槽(滑槽末端切线沿水平方向),实验时让小a从滑槽上同一位置C点多次由静止释放滑下,落在地面上的平均落地点为p点,当地重力加速度为g,不计空气阻力.
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则实验时
(1)需要测量的物理量(用文字和字母表示):______、______、______.
(2)计算滑槽b对小a的摩擦力所做的功的关系式(用测得的物理量的字母表示)Wf=______.
Ⅱ.实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm.课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.
(1)他们使用多用电表粗略测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②______;
③把红黑表笔分别与金属丝的两端相接,多用表的示数如图2(a)所示,则可知电阻为______Ω
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并且要求测量数据从零调起,应从如图2(b)的A、B、C、D四个电路中选择______电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图3所示,金属丝的直径为______mm;
(4)如电压表示数为U,电流表示数为I,金属丝直径为D,金属丝电阻率为ρ,用上述物理量写出金属丝长度L的表达式为______.