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题文

某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.

(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)
(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.
(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F(弹簧秤读数)的关系图像,但由于忘记了平衡摩擦力,则他得出的结论是(   )

科目 物理   题型 实验题   难度 较难
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(12分)三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律’’的实验:
(1) 甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方
向弹出,同时球B被松开,自由下落,观察到两球同时落地.改变小锤打击的力
度,即改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 .

(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是; 仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明
(3)丙同学采用频闪照相的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5cm,则由图丙可求得拍摄时每隔s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为m/s(g取10m/).

11.(6分)在“验证机械能守恒”的实验中,有下述A至F六个步骤:

A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落
C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻个面),重新做实验
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带

E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、……h。,计算出对应
的瞬时速度
F.分别计算出mvmgh,在误差范围内看是否相等
(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是
(2)总有吉mvmgh(填“>” “一”或“<”),原因是

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是:先保持m不变,研究a与F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系。

(1)小薇同学的实验方案如图所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.
b.
(2)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种,a.利用公式计算;根据利用逐差法计算。两种方案中,你认为选择方案比较合理,而另一种方案不合理的理由是
(3)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标中做出a-F图像:

物理量
次数
1
2
3
4
5
6
m(㎏)
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
(N)
0.098
0.196
0.294
0.392
0.490
0.588
a(m/s2
0.196
0.390
0.718
0.784
0.990
1.176

(4)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法:

用双缝干涉测光的波长。实验装置如图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100㎜,双缝与屏的距离L2=700㎜,双缝间距d=0.25㎜。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4第条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,,则对准第1条时读数X1=㎜、对准第4条时读数X2=㎜。
(2)写出计算波长的表达式,=(用符号表示),=nm。

.图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。

(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1____m2.
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使________________________。
(3)继续实验步骤为:

A.在地面上依次铺白纸和复写纸。
B.确定重锤对应点O。
C.不放球2,让球1从斜槽滑下,确定它落地点位置P。
D.把球2放在立柱上,让球1从斜槽滑下,与球2正碰后,确定球1和球2落地点位置M和N。

E.用刻度尺量OM、OP、ON的长度。
F.看是否相等,以验证动量守恒。
上述步骤有几步不完善或有错误,请指出并写出相应的正确步骤。______________。

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