題目列表(包括答案和解析)
為了測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù),實驗室可以提供如下器材:A端固定、B端高度可以調(diào)節(jié)的長木板一塊、小木塊一個、計時器一個、米尺一把。已知重力加速度為g。
①填入適當?shù)墓交蛭淖,完善以下實驗步驟:
a. 調(diào)節(jié)長木板B端高度,讓木塊從板上C點由靜止開始下滑到板的底端A處,用計時器記下木塊下滑所用的時間t。
b.用米尺測量C與A之間的距離s,則木塊下滑的加速度a= 。
c.用米尺測量長木板B端相對于水平桌面的高度h和長木板的總長度l。根據(jù)牛頓第二定律,可求得木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)的表達式=____________。(用實驗的測量量表示)
d.改變_____________________________________,重復(fù)上述測量和計算,求出的平均值。
②在上述實驗中,為減小實驗誤差,某同學通過改變斜面的傾角θ,測出了多個加速度a1、a2、a3 ,并計算出加速度的平均值,用該平均值計算出動摩擦因數(shù)。你認為該同學的方法是否正確,并說明理由 。
與打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示, a、b分別是光電門的光發(fā)射和接收裝置,當有物體從a、b間通過肘,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間,F(xiàn)利用圖乙所示裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù),圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點,1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出)。在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘。讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為和.用游標卡尺測量小滑塊的寬度d,卡尺示數(shù)如圖丙所示.
①讀出滑塊的寬度d=_______cm
②滑塊通過光電門1的速度V1=_______m/s,滑塊通過光電門2的速度V2=_______m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
③若僅提供一把米尺,已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成實驗,除了測出V1 V2和兩個光電門之間的距離L外,還需測量的物理量是_______寫明代表物理量的字母)
④動摩擦因數(shù)的表達式u=_______
11. 像打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。
現(xiàn)利用圖所示裝置測量滑塊和長lm左右的木塊間的動摩擦因數(shù),圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點,1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器設(shè)有畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門l、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為s和s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d,卡尺數(shù)如圖所示。
(1)讀出滑塊的寬度d = cm。
(2)滑塊通過光電門1的速度v1 = m/s,滑塊通過光電門2的速度v2 = m/s。
(3)若僅提供一把米尺,已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外,還需測量的物理量是 (說明各量的物理意義,同時指明代表物理量的字母)。
(4)用(3)中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式μ= (用字母表示)。
二、選擇題(每小題6分,共48分,全對6分,對而不全3分)
題號
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
B
AC
BD
AD
A
C
D
22.(1)(1)6.0(2分,6也給分);如圖(4分,電流表外接2分,滑線變組器限流接法2分) 。
(2) ①
③ BCE (3分,BE得3分)
④紙帶與打點計時器間的摩擦阻力,空氣阻力等。(2分)
23.解:設(shè)子彈射入木前的速度為v,射入木塊后的共同速度為V,子彈打入木塊過程由動量守恒定律得:
(6分)
木塊與子彈一起運動的過程由動能定理得:
(6分)
聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得:
(4分)
24.解:(1)由于帶電微粒在磁場方向反向前后的運動是對稱的,所以微粒所受的電場力與重力是平衡的(2分)。微粒做勻速圓周運動,軌跡如圖:
設(shè)微粒做勻速圓周運動的軌道半徑為R,由圖可知
①(2分)
由洛侖茲力公式及勻速圓周運動規(guī)律得:
②(2分)
聯(lián)立①②解得:
③(2分)
(2)設(shè)M、N兩板間的電勢差為U,由電場力與重力平衡得:
④(2分)
由電容公式得:
⑤(1分)
聯(lián)立④⑤得: ⑥(2分)
(3)當撤去磁場,兩金屬板電量減半,帶電微粒做類平拋運動,豎直方向的加速度為a,由牛頓第二定律得:
⑦(2分)
帶電微粒水平方向的運動:
⑧(1分)
帶電微粒豎直方向的運動:
⑨(1分)
聯(lián)立④⑦⑧⑨得:
⑩(2分)
25.解:(1)棒ab從A處下落時,回路中的感生電動勢為:
⑴(1分)
回路中的總電阻:
⑵(1分)
通過棒ab的電流為
⑶(1分)
由牛頓第二定律得:
⑷(2分)
聯(lián)立⑴⑵⑶⑷解得:
⑸ (1分)
(2)設(shè)棒ab進入CD的速度為v3。回路中的感生電動勢為:
⑹(1分)
回路中的總電阻:
⑺(1分)
通過棒ab的電流為
⑻(1分)
由平衡條件得:
⑼(1分)
棒ab從MN處下落到CD過程中,由機械能守恒定律得:
⑽(2分)
聯(lián)立⑹⑺⑻⑼⑽解得:
⑾(2分)
(3)分析題意得棒ab從MN處下落h的速度與導(dǎo)體棒ab在磁場II中做勻速運動的速度相等(1分),設(shè)導(dǎo)體棒ab自進入磁場II到開始做勻速運動過程中電流產(chǎn)生的熱量全部熱量為Q總,導(dǎo)體棒ab移動的距離為H,則由能量守恒得:
⑿(2分)
設(shè)導(dǎo)體棒ab在磁場II中運動過程中的某一時刻通過R2的電流為I,則同一時刻通過R1的電流也為I,通過R3的電流為2I,電路的總功率為 ⒀(1分)
所以,棒ab自進入磁場II到開始做勻速運動過程中電流產(chǎn)生的熱量全部熱量為
⒁(1分)
聯(lián)立⑾⑿⒀解得:
⒂(1分)
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