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【題目】為了探究加速度與力的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,帶滑輪的長木板水平放置,板上有兩個光電門相距為d,滑塊通過細(xì)線與重物相連,細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù).讓滑塊從光電門1由靜止釋放,記下滑到光電門2的時間t.改變重物質(zhì)量來改變細(xì)繩拉力大小,重復(fù)以上操作5次,計算后得到下表中的5組數(shù)據(jù).
(1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出aF圖象;
(2)分析aF圖象,可求出滑塊質(zhì)量m=________kg,滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=________(重力加速度g=10 m/s2)
【答案】 0.25 0.20
【解析】根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出滑塊的加速度;依據(jù)表中數(shù)據(jù)運用描點法作出圖象;知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊質(zhì)量的倒數(shù).對滑塊受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解.
(1)先描點,再用直線把這些點連起來,不在直線上的點要均勻的分布在直線的兩側(cè).
(2)根據(jù)牛頓第二定律得:,所以,由aF圖象可得:m=0.25kg,μ=0.20
【點睛】解決該題關(guān)鍵要掌握牛頓第二定律和運動學(xué)公式的應(yīng)用,運用數(shù)學(xué)知識和物理量之間關(guān)系式結(jié)合起來求解。
【題型】實驗題
【結(jié)束】
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【題目】對某圓柱體的電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究:
(1)①用螺旋測微器測量其直徑,結(jié)果如圖(a)所示,則其直徑為________mm.
②用多用電表電壓擋測量其兩端無電壓.
③用多用電表歐姆擋粗略測量其電阻為1 500 Ω.
④為精確測量其電阻值,現(xiàn)有以下器材:
A.直流毫安表A1(量程0~2 mA,內(nèi)阻約為5 Ω)
B.直流電流表A2(量程0~3 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω)
C.直流電壓表V1(量程0~15 V,內(nèi)阻25 kΩ)
D.直流電壓表V2(量程0~3 V,內(nèi)阻5 kΩ)
E.直流電源E(輸出電壓3 V,內(nèi)阻可不計)
F.滑動變阻器R(0~15 Ω,允許最大電流10 A)
G.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求,在方框1中畫出實驗電路圖,并標(biāo)明儀器名稱符號.
(2)實驗發(fā)現(xiàn)這個圓柱體還有一個特點:在強磁場作用下用多用電表電壓擋測量發(fā)現(xiàn)有電壓,當(dāng)磁感應(yīng)強度分別為1 T、2 T、3 T時,其作為電源的UI特性曲線分別為圖(b)中圖線甲、乙、丙所示.
①請在方框2中畫出測量其電源UI特性的電路圖.
②按照這種規(guī)律,要使標(biāo)有“100 V,100 W”的燈泡正常發(fā)光,需要把圓柱體放在磁感應(yīng)強度為________T的磁場中.
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【題目】某實驗小組想通過實驗研究蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻。他們制作了一個蘋果電池進(jìn)行研究,了解到蘋果電池的內(nèi)阻可能比較大,因此設(shè)計了一個如圖1所示的實物電路進(jìn)行測量。
(1)請按圖中所示實物圖在方框內(nèi)畫出電路圖______(電源用“”表示)。
(2)測定蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻,所用的器材有:
①蘋果電池E:電動勢約為1 V;
②電壓表V:量程1 V,內(nèi)阻RV=3 kΩ;
③電阻箱R:最大阻值9 999 Ω;
④開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
(3)實驗步驟如下:
①按電路圖連接電路 (為電路安全,先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值);
②閉合開關(guān)S,多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R,并計算出對應(yīng)的與的值,如下表所示:
R/Ω | 9 000 | 6 000 | 5 000 | 4 000 | 3 000 | 2 000 |
R-1/(10-4Ω-1) | 1.1 | 1.7 | 2.0 | 2.5 | 3.3 | 5.0 |
U/V | 0.53 | 0.50 | 0.48 | 0.46 | 0.43 | ① |
U-1/V-1 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | ② |
③以為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),將計算出的數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)紙內(nèi),作出-圖線;
④計算得出蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻。
請回答下列問題:
圖2
ⅰ.實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如上表所示,其中當(dāng)電阻箱的電阻R=2 000 Ω時,電壓表的示數(shù)如圖2所示。讀出數(shù)據(jù),完成上表。
答:①________,②________。
ⅱ.請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖3中作出-圖線_____。
圖3
ⅲ.根據(jù)-圖線求得該蘋果電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω。(保留2位有效數(shù)字)
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【題目】一探究小組要測量2B鉛筆芯的電阻率,所用的實驗器材有:電源E(9V),鉛筆芯(最大阻值約6Ω),滑動變阻器(最大阻值20Ω),電流表A(量程為0.3A,內(nèi)阻約為0.5Ω),電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約為1000Ω),開關(guān)S.
(1)將虛線框內(nèi)測量鉛筆芯電阻的實驗電路圖補充完整________________。
(2)實驗中,改變連入電路的鉛筆芯長度L,測出對應(yīng)的電阻值R,測得的5組實驗數(shù)據(jù)已描點在如圖甲所示的R-L坐標(biāo)系中,請畫出R-L圖線________________________。
(3)用螺旋測微器測量鉛筆芯的直徑。如圖乙所示,其讀數(shù)為________mm;
(4)根據(jù)畫出的R-L圖線及測得的鉛筆芯的直徑,可求得鉛筆芯的電阻率為________Ω·m(保留三位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示,可視為質(zhì)點的物體A疊放在長木板B上,A、B的質(zhì)量分別為m1=10kg、m2=10kg,B長為L=16m,開始時A在B的最右端;A與B、B與地之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4、μ2=0.4;現(xiàn)將一水平恒力F=200N作用在B上,使A、B由靜止開始運動,當(dāng)A恰好運動到B的中點時撤去外力F,g取10m/s2.求:
(1)力F作用的時間,及此時B前進(jìn)的距離;
(2)撤去外力F后B還能走多遠(yuǎn)?
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【題目】如圖是某交流發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流的圖象,根據(jù)圖象可以判定( )
A. 此交變電流的頻率為5Hz
B. 該交變電流的電壓瞬時值的表達(dá)式為u=12sin10πt(V)
C. 將標(biāo)有“12V3W”的燈泡接在此交流電源上,燈泡可以正常發(fā)光
D. 圖象上對應(yīng)的0.1s時刻,發(fā)電機中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面
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【題目】有一個正方形線圈的匝數(shù)為10匝,邊長為20 cm,線圈總電阻為1 Ω,線圈繞OO′軸以10π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.5 T,問:
(1)該線圈產(chǎn)生的交變電流電動勢的峰值、電流的峰值分別是多少.
(2)若從中性面位置開始計時,寫出感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達(dá)式.
(3)線圈從中性面位置開始,轉(zhuǎn)過30°時,感應(yīng)電動勢的瞬時值是多大.
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【題目】如圖所示,在光滑的水平地面上,相距L=16 m的A、B兩物塊均以速度v0=16 m/s向右運動,隨后兩物塊相繼滑上傾角為30°的足夠長的斜坡.已知A、B與斜坡間的動摩擦因數(shù)均為μ=,地面與斜坡平滑連接,取重力加速度g=10 m/s2.求A滑上斜坡后經(jīng)過多長時間兩物塊相遇.
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【題目】如圖所示,一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,圖示位置磁場方向與線圈平面垂直線圈匝數(shù)為n,總電阻為r,ab長為l1,ad長為l2,磁場的磁感應(yīng)強度為B,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω,線圈兩端外接一阻值為R的電阻和一理想交流電流表求:
(1)從圖示位置開始計時,推導(dǎo)出t時刻線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式;
(2)若n=40,r=1Ω,l1=0.2m,l2=0.15m,B=0.25T,ω=100rad/s,R=4Ω,求理想電流表的示數(shù)和電阻R上消耗的電功率
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【題目】在地面附近,存在著一個有界電場,邊界MN將空間分成左右兩個區(qū)域,在右區(qū)域中有水平向左的勻強電場,在右區(qū)域中離邊界MN某一位置水平地面由靜止釋放一個質(zhì)量為m的帶電滑塊(滑塊的電荷量始終不變),如圖甲所示,滑塊運動的v﹣t圖象如圖乙所示,不計空氣阻力,則( 。
A. 滑塊在MN右邊運動的位移大小與在MN左邊運動的位移大小相等
B. 在t=5 s時,小球經(jīng)過邊界MN
C. 滑塊受到的滑動摩擦力與電場力之比為2:5
D. 在滑塊運動的整個過程中,滑動摩擦力做的功小于電場力做的功
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【題目】在粗糙的水平面上,一質(zhì)量為2kg的物塊在水平力F作用下由靜止開始運動,若力F隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4,取重力加速度g=10m/s2,則物塊在( )
A.第2s末、第7s末、第10s末的加速度大小之比為1∶3∶3
B.第6s末、第8s末、第12s末的速度大小之比為1∶1∶1
C.0~6s內(nèi)、6~8s內(nèi)、8~12s內(nèi)的位移大小之比為3∶1∶2
D.0~6s內(nèi)、6~8s內(nèi)、8~12s內(nèi)受到的合外力做功大小之比為1∶1∶4
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