时间:2017-03-02 10:38:13
1、实验题 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz?
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点_____和______之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为______m/s.(保留三位有效数字)
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=_______。
参考答案:(1)6,7?(2)1.00?,1.20?(3)2.00
本题解析:(1)?由于纸带每两个点之间的时间相同,从纸带上的数据分析得知:在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;
(2)用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度,即;
。
(3)用逐差法求解减速过程中的加速度:
本题难度:一般
2、实验题 某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:?
①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.
小题1:他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为,
…,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功.
W=? J(结果保留三位有效数字),用正确的公式=?(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得
.
小题2:此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是?.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
参考答案:
小题1:0.176?
小题2:AB
本题解析:分析:(1)将砝码重力当作小车所受合外力,根据功的定义可以正确解答,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小,进一步求出其动能大小;
(2)实验误差主要来自两个方面一是由实验原理不完善导致的系统误差,一是由数据测量如测量距离等导致的偶然误差,可以从这两个方面进行分析.
解答:解:(1)根据题意物体所受合外力为:F=mg=0.05×9.8=0.49N,
根据功的定义可知:W=Fs=mgh=0.176J;
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小为:
v=(d6-d4)/2T
(其中T=5×1/f=5/f)
动能公式为:Ek=
mv2/2= Mf2(d6-d4)2/200
故答案为:0.176;Mf2(d6-d4)2/200
(2)A、设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:
对小车:F=Ma?①
对钩码有:mg-F=ma?②
F=" mgM/(M+m)=" mg/(1+m/M)
,由此可知当M>>m时,钩码的重力等于绳子的拉力,因此当钩码质量太大时,会造成较大误差,故A正确;
B、实验中要进行平衡摩擦力操作,若没有平衡摩擦力直接将钩码重力做的功当做小车合外力做的功,会造成较大误差,故B正确;
C、释放小车和接通电源的顺序有误,影响打点多少,不一定会使动能的测量偏小,故C错误;
D、距离的测量产生的误差不是该实验产生的主要误差,故D错误.
故选AB.
点评:明确实验原理往往是解决实验问题的关键,该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一切摩擦不计,各物体的受力分析正确的有( )
参考答案:D
本题解析:弹力的方向垂直于接触面:A选项中N2方向错误,A错误;B选项中不受N2,B错误;C选项中N1 N2方向错误;D正确。
考点:本题考查弹力的有无及方向。
本题难度:一般
4、计算题 (10分)如图所示,物体A经一轻质弹簧与下方地面上的物体B相连,物体A、B的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩,开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一物体C并从静止状态开始释放,已知物体B刚离开地面时,物体A恰好获得最大速度,重力加速度为g,求:
(1)物体B刚离开地面时,物体C下落的高度h;
(2)物体C的质量M;
(3)物体A获得的最大速度。
参考答案:(1)?(2)
?(3)
本题解析:(1) 开始时,A、B静止,设弹簧压缩量为x1,
对A有:kx1=mg
挂C并释放后,C向下运动,A向上运动,设B刚要离地时弹簧伸长量为x2,
对B有:kx2=mg
C下落的高度h等于A上升的高度,
(2)设绳的拉力为T,弹簧伸长量为x,物体A的加速度为a,物体C的加速度与A的加速度大小相等,根据牛顿第二定律
对A有:
对C有:
B刚要离地时,A获得最大速度,有:kx=kx2=mg2,a=0
联立解得:?
(3)由于x1=x2,弹簧处于压缩和伸长状态时弹性势能相同,且B刚离开地面时,A、C两物体的速度大小相同。
A、C及弹簧组成的系统机械能守恒,有:Mgh- mgh=(M+m)vm2/2
联立解得vm=
本题难度:一般
5、填空题 螺旋测微器的读数为_____?_mm,游标卡尺的读数应为?cm。
参考答案:6.122(2分),? 1.055(2分)、
本题解析:螺旋测微器的读数为:
游标卡尺的读数为:
点评:解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
本题难度:简单