其中用以克服阻力做功與損失總能量之比 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系.提供器材有:氣墊導(dǎo)軌(總長度為L)、滑塊(總質(zhì)量為m,裝有寬度為d的遮光板)、光電門兩只(配接數(shù)字計時器)、木塊若干、米尺.在一次實驗中,測出兩光電門AB間的距離為L,導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h,接通氣源,讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始向下運動,讀出遮光板通過光電門1的時間為tl,通過光電門2的時間為t2,重力加速度為g

(1)通過改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角,改變合外力大小,探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始運動的加速度與所受合外力的關(guān)系.上述實驗中滑塊所受合外力大小可表示為F=________,加速度大小為a=________

(2)該小組測得多組數(shù)據(jù),描點作出了如圖乙所示的a-F圖線,圖線不通過坐標原點的主要原因是________

(3)利用同樣的裝置可以驗證機械能守恒.滑塊在AB間運動過程機械能守恒的表達式可表示為________.實驗結(jié)果顯示,滑塊有機械能的損失,原因是要克服空氣阻力做功.在甲圖中,保持其他條件不變,只調(diào)整光電門2的位置,增大Lo,發(fā)現(xiàn)空氣的平均阻力f隨之增大,究其本質(zhì),說明空氣阻力與________有關(guān).

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(2010?泰州三模)某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系.提供器材有:氣墊導(dǎo)軌(總長度為L)、滑塊(總質(zhì)量為m,裝有寬度為d的遮光板)、光電門兩只(配接數(shù)字計時器)、木塊若干、米尺.在一次實驗中,測出兩光電門AB間的距離為L.,導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h,接通氣源,讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始向下運動,讀出遮光板通過光電門1的時間為tl,通過光電門2的時間為t2,重力加速度為g

(1)通過改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角,改變合外力大小,探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始運動的加速度與所受合外力的關(guān)系.上述實驗中滑塊所受合外力大小可表示為F=
mgh
L
mgh
L
,加速度大小為a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2

(2)該小組測得多組數(shù)據(jù),描點作出了如圖乙所示的a-F圖線,圖線不通過坐標原點的主要原因是
圖線中看出F不等于零時,加速度還為零,說明滑塊在運動過程中受到阻力的緣故
圖線中看出F不等于零時,加速度還為零,說明滑塊在運動過程中受到阻力的緣故

(3)利用同樣的裝置可以驗證機械能守恒.滑塊在AB間運動過程機械能守恒的表達式可表示為
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
.實驗結(jié)果顯示,滑塊有機械能的損失,原因是要克服空氣阻力做功.在甲圖中,保持其他條件不變,只調(diào)整光電門2的位置,增大Lo,發(fā)現(xiàn)空氣的平均阻力f隨之增大,究其本質(zhì),說明空氣阻力與
速度
速度
有關(guān).

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為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學(xué)習(xí)研究小組設(shè)計如圖1所示裝置進行實驗.
(1)為了測定整個過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測線圈電阻Rx的阻值可用如圖2所示電路,圖中R5為電阻箱(R5的最大阻值大于待測電阻尺Rx的阻值),S2為單刀雙擲開關(guān),R0為滑動變阻器.為了電路安全,測量前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)至
a端
a端
,電阻箱R5阻值應(yīng)調(diào)至
最大
最大
(選填“最大”或“最小”).閉合S1開始實驗,接下來有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(選填字母代號):
A.慢慢移動滑片P使電流表指針變化至某一適當(dāng)位置
B.將S2閉合在1端
C.將S2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱R5的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖l所示裝置安裝實驗器材后,將質(zhì)量為0.50kg蠅的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點計時器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時間的U-t 圖,并轉(zhuǎn)換為U 2-t,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點時,條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠了,打第14點時磁鐵速度為
2.0
2.0
米/秒.0-14點過程中,磁鐵的機械能損失為
0.18
0.18
焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90fl,又從圖4中擴一‘圖線與時間軸所圍的面積約為103格,可以計算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是
0.10
0.10
焦耳.
③實驗結(jié)果機械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射.
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射.

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(2010?廈門二模)為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學(xué)習(xí)研究小組設(shè)計如圖1所示裝置進行實驗.
(1)為了測定整個過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測線圈電阻Rx的阻值可用如圖2所示電路,圖中RS為電阻箱(RS的最大阻值大于待測電阻Rx的阻值),S2為單刀雙擲開關(guān),R0為滑動變阻器.為了電路安全,測量前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)至
a端
a端
,電阻箱RS阻值應(yīng)調(diào)至
最大
最大
(選填“最大”或“最小”).閉合S1開始實驗,接下來有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(選填字母代號):
A.慢慢移動滑片P使電流表指針變化至某一適當(dāng)位置
B.將S2閉合在1端
C.將S2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱RS的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖1所示裝置安裝實驗器材后,將質(zhì)量為0.50kg的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點計時器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時間的U-t圖,并轉(zhuǎn)換為U2-t圖,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點時,條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠了,打第14點時磁鐵速度為
2.0
2.0
米/秒.0~14點過程中,磁鐵的機械能損失為
0.18
0.18
焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90Ω,又從圖4中U2-t圖線與時間軸所圍的面積約為103格,可以計算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是
0.10
0.10
焦耳.
③實驗結(jié)果機械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射

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