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题文

(10分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
      
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度L,结果如图2所示,由此读出L=           mm;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=          和E k2=           
②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统重力势能的减少量△EP=       (重力加速度为g).
(3)如果在实验误差允许的范围内,△EP=            ,则可认为验证了机械能守恒定律.

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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某物理小组的同学用如左图所示的实验器材测定当地的重力加速度,实验器材由底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和光电门2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点)、可使小球无初速度释放的小球释放器和网兜组成.实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2所用的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h.

(1)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2时的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为________.
(2)根据实验数据作了如右图所示的-t图线,若图线斜率的绝对值为k,图线在纵轴上的截距为a,根据图线可求出重力加速度的大小为________.

探究能力是物理学研究的重要能力之一.某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”,某同学采用了下述实验步骤进行探究:

①如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度为ω;
②然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间的摩擦力,砂轮最后停下,测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转过的圈数为n;
③通过分析实验数据,得出结论.经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示:

实验序号
1
2
3
4
5
ω/(rad·s-1)
0.5
1
2
3
4
n
5
20
80
180
320


(1)请你根据表中的数据判定下列图象正确的是( )

(2)若砂轮转轴的直径大小为D,转轴转动时受到的摩擦力大小恒为Ff.砂轮脱离动力后克服摩擦力做功的表达式为Wf=________.(用题目中所给的物理量表示)

为了探究加速度与力、质量的关系,物理兴趣小组成员独立设计了如图所示的实验探究方案,并进行了实验操作。

(1)在长木板的左端垫上木块的目的是________________________;
(2)实验中用砝码(包括小盘)的重力G=mg的大小作为小车(质量为M)所受拉力F的大小,能够实现这一设想的前提条件是 ________________________;
(3)图乙为小车质量M一定时,根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。设图中直线斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量M为________________________。

在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A.B.C.D.E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),打点计时器接周期为T="0." 02 s的交流电源。经过测量得:d1="3.62" cm,d2="9." 24 cm, d3 ="16." 85cm, d4="26." 46 cm, d5="38." 06 cm, d6="51." 67 cm.

(1)打点计时器在打E点时纸带运动的速度大小为 ______m/s,加速度大小为 ______ m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)如果当时电网中交变电流的频率是f="49" Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值 ____________(填“大于”、“等于”或“小于”)实际值。

某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的,沿木板滑行,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致),每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算.

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________(填“交流”或“直流”)电源.
(2)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是________
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是________
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据如图所示的纸带回答).

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