本小题包括A、B两小题,请在答题区域内作答。
A、(1)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思想方法是
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)某同学的实验方案如图所示,她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F,为了减少这种做法而带来的实验误差,她先做了两方面的调整措施:
A、用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是 。
B、使砂桶的质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于 。
(3)实验中打出的其中一条纸带如图所示,求小车的加速度。
B、(1)对万有引力定律的表达式,下列说法正确的是
A.公式中G为常量,没有单位,是人为规定的
B.r趋向于零时,万有引力趋近于无穷大
C.两物体之间的万有引力总是大小相等,与m1、m2是否相等无关
D. 两个物体间的万有引力总是大小相等,方向相反的,是一对平衡力
(2)地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常数为G,则第一宇宙速度为
(用g、R表示);
(3)求卫星以第一宇宙速度环绕地球的周期(用g、R、G表示)。
某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v。
如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m。
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = .
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEP = ,动能的增加量ΔEK= .
(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项必要措施是:
a.______ _ ___;
b. _ _ ___。
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙.则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示);要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有.
Ⅰ根据有关实验,回答问题:
(1)如图(甲)中螺旋测微器读数为 ________mm
(2)探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如图(乙)所示。把带有滑轮的长木板左端垫高,在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动,打点计时器在纸带打出一行小点,如果,就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡。
(3)某同学在做验证机械能守恒定律的实验中,使用50Hz交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了C点到A点、和E点到C点的距离,如图(丙)所示。则纸带上C点的速度 m/s,重物的加速度为_______________m/s2。(结果保留两位有效数字)
Ⅱ用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,提供的器材如图所示
(1)用实线代表导线把图(甲)所示的实物连接成测量电路.(两节干电池串联作为电源,图中有部分线路已连接好)
(2)图(乙)中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,按照这些实验值作出U—I图线,由此图线求得的电源电动势E = v, 内电阻r = Ω.(结果保留小数点后两位数字)
(1)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
①由图丙读出滑块的宽度d=mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为(用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式(用字母表示)。
(2)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为
。实验室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表(量程300mA,内阻约1);
D.电流表(量程3A,内阻约0.1);
E.电压表(量程3V,内阻约6k):
F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);
G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);
H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);
J.开关一个及带夹子的导线若干。
请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:
①实验中应测物理量的名称及符号是;
②电流表应选择,滑动变阻器应选择;(填字母代号)
③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;
④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为
=。
在“利用单摆测重力加速度”的实验中。
(1)以下的做法中正确的是
A.测量摆长的方法:用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线的长 |
B.测量周期时,从小球到达最大振幅位置开始计时,摆球完成50次全振动时,及时截止,然后求出完成一 次全振动的时间 |
C.要保证单摆自始自终在同一竖直面内摆动; |
D.单摆振动时,应注意使它的偏角开始时不能小于10°; |
(2)某同学先用米尺测得摆线长为97.43cm,用卡尺测得摆球直径如上图所示为cm,则单摆的摆长为cm;然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如上图所示为s。则单摆的周期为s;当地的重力加速度为g=m/s2.
(3)下表是另一同学在实验中获得的有关数据
摆长L(m) |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.1 |
周期平方T2(s2) |
2.2 |
2.4 |
3.2 |
4.2 |
①利用上述数据,在坐标图中描出L—T2图象
②利用图象,求出的重力加速度为g=m/s2
(4)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,一位同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径。具体作法如下:第一次量得悬线长L1,测得振动周期为T1;第二次量得悬线长L2,测得振动周期为T2,由此可推得重力加速度为g=。