15.利用圖1所示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)

(1)以下說法正確的是B
A.利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí),必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦力的影響
B.利用此裝置探究“小車的加速度與合外力的關(guān)系”:當(dāng)小車與車中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶及桶中砝碼的總質(zhì)量時(shí),才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小約等于小桶及桶中砝碼的總重力
C.利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線,就可以確定加速度和質(zhì)量成反比
(2)如圖所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn):小車擱置在水平放置的長木板上,紙帶連接車尾并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,用來測小車的加速度a,小桶通過細(xì)線對小車施拉力F.
Ⅰ.某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖2所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)為0、1、2、3、4.測得0、1兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離s1=30.0mm,3、4兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離s4=48.0mm,則小車的加速度為0.60m/s2.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
Ⅱ.在保持小車質(zhì)量不變的情況下,改變對小車?yán)的大小,測得小車所受拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表:
F/N0.200.300.400.500.60
a/(ms-20.100.210.290.410.50
①根據(jù)測得的數(shù)據(jù),在圖3中作出a-F圖象.
②由圖象可知,小車與長木板之間的最大靜摩擦力大小為0.10N.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
③若要使作出的a-F圖線過坐標(biāo)原點(diǎn),需要調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置,可采取以下措施中的C
A.增加小車的質(zhì)量                B.減小小車的質(zhì)量
C.適當(dāng)墊高長木板的右端           D.適當(dāng)增加小桶內(nèi)砝碼質(zhì)量.

分析 (1)利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實(shí)驗(yàn),在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)不需要平衡摩擦力,在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”和探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),需要平衡摩擦力,當(dāng)小車與車中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶及桶中砝碼的總質(zhì)量時(shí),才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小約等于小桶及桶中砝碼的總重力;
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大;當(dāng)拉力大于等于最大靜摩擦?xí)r,物體開始運(yùn)動(dòng);a-F圖線過坐標(biāo)原點(diǎn)即繩子的拉力就等于小車所受的合外力,故需要平衡摩擦力,其方法是適當(dāng)墊高長木板的右端.

解答 解:(1)A、此裝置可以用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),但不需要平衡摩擦力,故A錯(cuò)誤.
B、探究“小車的加速度與合外力的關(guān)系”:當(dāng)小車與車中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶及桶中砝碼的總質(zhì)量時(shí),才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小約等于小桶及桶中砝碼的總重力,故B正確.
C、曲線的種類有雙曲線、拋物線、三角函數(shù)曲線等多種,所以若a-m圖象是曲線,不能斷定曲線是雙曲線,即不能斷定加速度與質(zhì)量成反比,應(yīng)畫出a-$\frac{1}{m}$圖象,故C錯(cuò)誤.
故選:B
(2)Ⅰ.每隔五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以2,3兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2,有:
s4-s1=3aT2,
所以解得:a=$\frac{0.048-0.030}{0.03}=0.60m/{s}^{2}$
Ⅱ.①在a-F圖象中根據(jù)所給的數(shù)據(jù)描點(diǎn).作圖,如圖所示:
②當(dāng)拉力大于等于最大靜摩擦?xí)r,物體開始運(yùn)動(dòng),由上問所得a-F圖象可知當(dāng)拉力等于0.10N時(shí)物體開始運(yùn)動(dòng),故最大靜摩擦力為0.10N.
③若要使作出的a-F圖線過坐標(biāo)原點(diǎn)即繩子的拉力就等于小車所受的合外力,故需要平衡摩擦力,其方法是適當(dāng)墊高長木板的右端.故C正確.
故選:C.
故答案為:(1)B;(2)Ⅰ.0.60;Ⅱ.①0.10;如圖所示:③C

點(diǎn)評(píng) 只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目,而實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān),故要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握,要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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5.在一次實(shí)驗(yàn)課上,一興趣小組在老師的輔助下“探究導(dǎo)體的長度與電阻的關(guān)系”,他們找來一段長80cm的合金導(dǎo)線,連接合適的電路,測出了這段80cm的合金導(dǎo)線通過的電流及其兩端對應(yīng)電壓的5組數(shù)據(jù),在I-U坐標(biāo)中描出5個(gè)點(diǎn)得到導(dǎo)體伏安特性曲線如圖1所示.

(1)根據(jù)導(dǎo)體伏安特性曲線知這段80cm的合金導(dǎo)線電阻測量值R=4.2Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究導(dǎo)體的長度與電阻的關(guān)系”的原理圖,如圖2所示,同學(xué)們根據(jù)電路圖連接了大部分電路圖,只是沒有連入電壓表,請你把電壓表連入電路.
(3)在探究這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),另一組同學(xué)發(fā)現(xiàn)所給的器材中有一只電壓表(內(nèi)阻很大),沒有電流表,另有刻度尺、滑動(dòng)變阻器、電源、夾子、開關(guān)和導(dǎo)線若干,他們根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)了部分電路圖,如圖3所示,請你在虛線框中補(bǔ)充完整電路圖,其實(shí)驗(yàn)原理是:電流不變,電大壓與電阻成正比.

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6.一個(gè)物體從某高出自由下落,在它落地前的最后一秒內(nèi)通過的位移是全程的19%.求這個(gè)物體開始下落的高度和運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.(g取10m/s2

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3.在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟:
A、往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水.待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上.
B、用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定.
C、將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小.
D、用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積.
E、將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上.
完成下列填空:
(1)上述步驟中,正確的順序是DABEC.(填寫步驟前面的字母)
(2)將1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;測得lcm3的油酸酒精溶液有50滴.現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是0.13m2.一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為7×10-11cm3,由此估算出油酸分子的直徑為5×10-10m.(結(jié)果保留l位有效數(shù)字)

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10.一正弦式交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,由圖可知( 。
A.該交變電路的瞬時(shí)表達(dá)式為i=10sin(25πt)A
B.該交變電流的頻率為50Hz
C.該交變電流的方向每秒鐘改變50次
D.該交變電流通過阻值為2Ω的電阻時(shí),此電阻消耗的功率為200W

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20.如圖所示,虛線為電場中的三個(gè)等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等.一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢能小于其在B點(diǎn)的電勢能,則下列說法正確的是( 。
A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B.A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的低
C.A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的高D.A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小有可能相等

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7.在物理學(xué)的探究和發(fā)現(xiàn)過程中,科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法,建立了一些物理模型.以下有關(guān)物理方法、模型 說法正確的是(  )
A.在不需要考慮帶電體本身的大小和形狀時(shí),用點(diǎn)電荷來代替帶電體的方法是等效替代
B.在“探究合力的方法”實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量法
C.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,先保持質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,這里運(yùn)用了假設(shè)法
D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系的公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng).這里運(yùn)用了微元法

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4.如圖所示,a、b、c、d是四根長度相同,等間距地被豎直固定在同一平面上的通電長直導(dǎo)線,當(dāng)它們通以大小相等,方向如圖的電流時(shí),各導(dǎo)線所受磁場力的合力是(  )
A.導(dǎo)線a受力方向向右B.導(dǎo)線b受力方向向左
C.導(dǎo)線c受力方向向右D.導(dǎo)線d受力方向向右

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5.在研究微型電風(fēng)扇的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和1.0V,重新調(diào)節(jié)R并使電風(fēng)扇恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和12.0V,求這臺(tái)電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率和效率各為多少?

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