时间:2017-09-25 08:28:26
1、实验题 (1)图(a)为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,现有的器材为:铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物。为完成本实验,除了所给的器材,还需要4~6V_____电源(填直流或交流)
(2)在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重物质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.5cm,S3=28.9cm,g=10m/s2,完成以下问题:(计算结果均保留两位有效数字)
①纸带的______端与重锤连接(填左或右)。
②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=_________m/s。
③从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量△EP=________J,此过程中物体动能的增量△EK=__________J。
参考答案:(1) 交流 (2) ①左②4.3③4.01, 4.0
本题解析:(1)打点计时器应该使用交流电源
(2)纸带下落得越来越快,所以应该是左端与重锤连接;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中,减少重力势能为mgh即4.01J;而增加动能为
点评:本题考查了验证机械能守恒定律过程中相关的实验细节。
本题难度:一般
2、实验题 (8分)某同学用如图所示的装置来测量当地重力加速度.
①下列有关操作的叙述正确的是(?)
A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B.将打点计时器与直流低压电源连接
C.应选择密度大、体积小的重物,释放纸带时让重物靠近打点计时器
D.应先释放纸带,然后接通电源
②实验得到一条纸带,测得各点之间的距离如图所示.已知电源频率
为50HZ,则纸带中相邻两点间的时间间隔是___;从该纸带可知,重物的加速度大小a=___m/s2(保留三位有效数字).
③请写出本实验产生误差的两个主要原因: a.________;b.________;
参考答案:①AC(2分);② 0.02(2分);9.63(2分)③a.纸带与限位孔的摩擦;b.空气阻力的影响;c.测量误差(以上三点答对两点即给2分)
本题解析:①为减小纸带与打点计时器间的摩擦,应使限位孔在同一竖直线上,所以A正确;打点计时器与220V交流电源连接,所以B错误;为减小空气阻力的影响,应选择密度大、体积小的重物,为更充分的利用纸带,释放纸带时让重物靠近打点计时器,所以C正确;应先接通电源,然后释放纸带,所以D错误;②打点周期为频率的倒数0.02s;根据逐差发,代入数据可求加速度a="9.63" m/s2;③a.纸带与限位孔的摩擦;b.空气阻力的影响;c.测量误差
本题难度:一般
3、实验题 在“研究小球平抛运动”的实验中,某同学只记录了A、B、C三点,而忘记了记抛出点。现取A为坐标原点,在直角坐标系中画出了运动轨迹图象如图所示(单位:cm),则小球平抛的初速度为?,抛出点的坐标为?。(g取10m/s2)
参考答案:初速度为3m/s,抛出点坐标(-30,-5)
本题解析:根据,可得t=0.1s
小球初速度
B点竖直分速度为,B点距离抛出点的高度为
,因此A点距离抛出点的竖直高度为0.05m,由
可求得从抛出到运动A点,运动时间为0.1s,因此水平距离为0.3m
点评:本题难度较小,主要是能够把平抛运动分解为水平和竖直方向的分运动分别处理
本题难度:一般
4、实验题 (12分)某同学在验证机械能实验中,不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了,剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示,该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒.已知打点计时器工作频率50Hz,当地的重力加速度,重锤的质量
.
①设重锤在2、5两点的速度分别为、
,2、5两点的距离为
,该同学验证所用的守恒表达式为:?.
②根据纸带数据,重锤通过2、5两点时减少的重力势能为=?
,增加的动能为
=?
.(取三位有效数字)
参考答案:① (4分)?② 1.06 (4分) ,1.04 (4分)
本题解析:①根据下降的高度求出重力势能的减小量,由2、5两点的瞬时速度,得出动能的增加量,当机械能守恒时,重力势能减小量等于动能增加量,即.
②重力势能的减小量;
点2的瞬时速度,
点5的瞬时速度,
则动能的增加量
本题难度:一般
5、填空题 建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅与和拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:E=
(
(
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参考答案:由题意可知,根据平衡条件可知,拉伸后金属丝上的拉力为:
F=mg2sinθ,①
由几何关系得:sinθ=h
本题解析:
本题难度:一般