題目列表(包括答案和解析)
Ⅰ.某物理課外小組想探究“帶風(fēng)帆的玩具小車所受的阻力與運(yùn)動速度的關(guān)系”,他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究:
(1)猜想:
①f阻與車的速度v無關(guān) ②f阻∝v ③f阻∝v2
(2)探究步驟
①將帶有風(fēng)帆的玩具小車、己連接好電源的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶按如圖甲所示安裝在光滑傾斜的長木板上:②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源(電源頻率f=50Hz),使玩具小車從靜止開始加速運(yùn)動,足夠長的時(shí)間后關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;③改變長木板的傾角,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:請你根據(jù)該小組的探究完成下列的問題:
(Ⅰ)圖乙是傾角θ=10°的一條打點(diǎn)紙帶,通過計(jì)算完成表中對應(yīng)的空白項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 木板傾角θ | sinθ | 小車勻速運(yùn)動時(shí)的速度v(m/s) | 小車勻速運(yùn)動時(shí)速度的平方v2(m/s)2 |
1 | 4° | 0.07 | 0.60 | 0.36 |
2 | 10° | 0.18 |
|
|
3 | 24° | 0.41 | 3.51 | 12.32 |
4 | 36° | 0.59 | 5.06 | 25.60 |
5 | 48° | 0.74 | 6.34 | 40.20 |
6 | 60° | 0.87 |
|
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(Ⅱ)通過觀察表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),試寫出傾角θ=60°時(shí)小車勻速運(yùn)動的速度并填在表中對應(yīng)的空白處。
(Ⅲ)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),通過對數(shù)據(jù)的觀察分析,玩具小車所受的阻力與運(yùn)動速度的定性關(guān)系是 。
Ⅱ.“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,a、b、c、d是四種不同的金屬絲。
現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示。
編號 | 材料 | 長度(m) | 橫截面積(mm2) |
A | 鎳鉻合金 | 0.8 | 0.8 |
B | 鎳鉻合金 | 0.5 | 0.5 |
C | 鎳鉻合金 | 0.3 | 0.5 |
D | 鎳鉻合金 | 0.3 | 1.0 |
E | 康銅絲 | 0.3 | 0.5 |
F | 康銅絲 | 0.8 | 0.8 |
(1)電路圖中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號為C、B、D的金屬絲,則d應(yīng)選上表中的_____________(用表中編號A、B、C、D、E、F表示)。
(2) 為測量某一種電阻絲單位長度上的電阻R0,某同學(xué)利用一段帶有滑動片P且粗細(xì)均勻的電阻絲AB和下列器材做實(shí)驗(yàn):圖為某次測量電阻絲長度和直徑示意圖,甲圖為20等分的游標(biāo)卡尺,讀數(shù)為 mm;乙圖為螺旋測微器,讀數(shù)為 mm。
其余器材如下:
A.電流表:500mA、4Ω;
B.電阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小變量為0.1Ω;
C.定值電阻R:阻值為1.2Ω;
D.電源:電動勢為6V,內(nèi)阻r=0.4Ω;
E.開關(guān)S、導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)時(shí)采用如圖所示電路(虛線框中電路未畫出),滑動片P與電阻絲接觸良好,且AP長記為L,其他導(dǎo)線電阻不計(jì)。改變電阻絲連入電路的長度L,分別測出通過電阻絲的電流值如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
L/m | 0.5000 | 0.4000 | 0.3000 | 0.2000 | 0.1000 |
I/A | 0.83 | 0.96 | 1.11 | 1.39 | 1.78 |
/A-1 | 1.20 | 1.04 | 0.90 | 0.72 | 0.56 |
根據(jù)測得的數(shù)據(jù),該同學(xué)作出了電阻絲的圖象,如圖所示。
①請將實(shí)驗(yàn)電路圖中虛線框中電路補(bǔ)充完整。要求:無論P(yáng)滑至何處,電流表均安全,并且能盡可能準(zhǔn)確地測出上表中的電流值。
②由圖像得出該電阻絲單位長度上的電阻R0=______Ω/m。此時(shí)電阻箱R’連入電路的阻____ _Ω。
Ⅰ.某物理課外小組想探究“帶風(fēng)帆的玩具小車所受的阻力與運(yùn)動速度的關(guān)系”,他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究:
(1)猜想:
①f阻與車的速度v無關(guān) ②f阻∝v ③f阻∝v2
(2)探究步驟
①將帶有風(fēng)帆的玩具小車、己連接好電源的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶按如圖甲所示安裝在光滑傾斜的長木板上:②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源(電源頻率f=50Hz),使玩具小車從靜止開始加速運(yùn)動,足夠長的時(shí)間后關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;③改變長木板的傾角,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:請你根據(jù)該小組的探究完成下列的問題:
(Ⅰ)圖乙是傾角θ=10°的一條打點(diǎn)紙帶,通過計(jì)算完成表中對應(yīng)的空白項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) |
木板傾角θ |
sinθ |
小車勻速運(yùn)動時(shí)的速度v(m/s) |
小車勻速運(yùn)動時(shí)速度的平方v2(m/s)2 |
1 |
4° |
0.07 |
0.60 |
0.36 |
2 |
10° |
0.18 |
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3 |
24° |
0.41 |
3.51 |
12.32 |
4 |
36° |
0.59 |
5.06 |
25.60 |
5 |
48° |
0.74 |
6.34 |
40.20 |
6 |
60° |
0.87 |
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(Ⅱ)通過觀察表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),試寫出傾角θ=60°時(shí)小車勻速運(yùn)動的速度并填在表中對應(yīng)的空白處。
(Ⅲ)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),通過對數(shù)據(jù)的觀察分析,玩具小車所受的阻力與運(yùn)動速度的定性關(guān)系是 。
Ⅱ.“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,a、b、c、d是四種不同的金屬絲。
現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示。
編號 |
材料 |
長度(m) |
橫截面積(mm2) |
A |
鎳鉻合金 |
0.8 |
0.8 |
B |
鎳鉻合金 |
0.5 |
0.5 |
C |
鎳鉻合金 |
0.3 |
0.5 |
D |
鎳鉻合金 |
0.3 |
1.0 |
E |
康銅絲 |
0.3 |
0.5 |
F |
康銅絲 |
0.8 |
0.8 |
(1)電路圖中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號為C、B、D的金屬絲,則d應(yīng)選上表中的_____________(用表中編號A、B、C、D、E、F表示)。
(2) 為測量某一種電阻絲單位長度上的電阻R0,某同學(xué)利用一段帶有滑動片P且粗細(xì)均勻的電阻絲AB和下列器材做實(shí)驗(yàn):圖為某次測量電阻絲長度和直徑示意圖,甲圖為20等分的游標(biāo)卡尺,讀數(shù)為 mm;乙圖為螺旋測微器,讀數(shù)為 mm。
其余器材如下:
A.電流表:500mA、4Ω;
B.電阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小變量為0.1Ω;
C.定值電阻R:阻值為1.2Ω;
D.電源:電動勢為6V,內(nèi)阻r=0.4Ω;
E.開關(guān)S、導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)時(shí)采用如圖所示電路(虛線框中電路未畫出),滑動片P與電阻絲接觸良好,且AP長記為L,其他導(dǎo)線電阻不計(jì)。改變電阻絲連入電路的長度L,分別測出通過電阻絲的電流值如下表:
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
L/m |
0.5000 |
0.4000 |
0.3000 |
0.2000 |
0.1000 |
I/A |
0.83 |
0.96 |
1.11 |
1.39 |
1.78 |
/A-1 |
1.20 |
1.04 |
0.90 |
0.72 |
0.56 |
根據(jù)測得的數(shù)據(jù),該同學(xué)作出了電阻絲的圖象,如圖所示。
①請將實(shí)驗(yàn)電路圖中虛線框中電路補(bǔ)充完整。要求:無論P(yáng)滑至何處,電流表均安全,并且能盡可能準(zhǔn)確地測出上表中的電流值。
②由圖像得出該電阻絲單位長度上的電阻R0=______Ω/m。此時(shí)電阻箱R’連入電路的阻____ _Ω。
mec2 |
h |
232 90 |
233 90 |
233 92 |
板長L/cm | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 |
周期計(jì)算值T/s | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 |
周期測量值T/s | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 |
1.B.提示:將圓環(huán)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電源模型,如圖
2.CD 3.AD
4.Q=IΔt=或Q=
5.(1)3.2×10-2 N (2)1.28×10-2 J
提示:將電路轉(zhuǎn)換為直流電路模型如圖.
6.(1)電壓表 理由略
(2)F=1.6 N (3)Q=
7.(1)如圖所示,當(dāng)EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中,受力情況如圖所示.安培力:F安=BIl=B
根據(jù)牛頓第二定律:a= ①
所以,EF由靜止開始做加速度減小的變加速運(yùn)動.當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)到最大值vm.
由①式中a=0有:Mgsinθ-B
vm=
(2)由恒力F推至距BD端s處,棒先減速至零,然后從靜止下滑,在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開始勻速.
設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過程中,轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律:
Fs-ΔE=Mvm2 ③
ΔE=Fs-M()2 ④
8.(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
E1=Bl=Bl2ω=×0.4×103×(0.5)2 V=50 V.
(2)兩根棒一起轉(zhuǎn)動時(shí),每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同、方向相同(從邊緣指向中心),相當(dāng)于四個電動勢和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián),得總的電動勢和內(nèi)電阻
為E=E1=50 V,r=R0=0.1 Ω
當(dāng)電鍵S斷開時(shí),外電路開路,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)等于電源電動勢,為50 V.
當(dāng)電鍵S′接通時(shí),全電路總電阻為
R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.
由全電路歐姆定律得電流強(qiáng)度(即電流表示數(shù))為
I= A=
此時(shí)電壓表示數(shù)即路端電壓為
U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V(電壓表示數(shù))
或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V
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