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如图1为一项实验装置

发布时间:2023-01-09 15:03:02

1. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两

(1)因为我们是比较mgh、

1
2
mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.故C没有必要.
应将打点计时器接到电源的交流输出端上,故B错误.
开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D错误.
其中操作不当的步骤是BD.没有必要进行的是C.
(2)利用匀变速直线运动的推论有:
vC=
xBD
2T
=
(0.8573?0.7018)m
2×0.02s
=3.89 m/s
重力势能减小量为:△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776 J=7.62J.
由此得到的结论是:在误差允许范围内,只在重力作用下物体减少的重力势能等于增加的动能,物体机械能守恒.
故答案为:(1)B、D、C
(2)3.89;7.62;在误差允许范围内,只在重力作用下物体减少的重力势能等于增加的动能,物体机械能守恒

2. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的打点计时器为电火花打点计时器.重锤从高处由静止

(1)B:将打点计时器应接到电源的“交流输出”上,故B错误.
C:因为我们是比较mgh、

1
2
mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平,故C错误.
D:开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D错误.
故选BCD.
(2)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用.
(3)重锤下落时做匀加速运动,因此由△x=aT2得:
a=
△x
T2
=
(s2?s1)f2
4

故答案为:(1)BCD
(2)存在阻力作用(3)a=
(s2?s1)f2
4

3. 如图1所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置,让小车在橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行.思考该探究

(1)使木板倾斜,小车受到的摩擦力与小车所受重力的分力大小相等,在不施加拉力时,小车在斜面上受到的合力为零,小车可以在橡皮筋松弛后做匀速直线运动,小车与橡皮筋连接后,小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力,橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功.故C正确,ABD错误.
故选:C.
(2)橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量,所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功,为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处,故应选甲同学的方法,乙同学的方法测不出橡皮筋到底做了多少功.
(3)由动能定理得:W=

1
2
Mv2,观察图线发现W和v是一个2次函数关系,所以W与v2可能是线性关系,故应做W-v2图象
故答案为:(1)C;(2)甲;(3)W-v2

4. 如图1为探究“牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端安装一个拉力传感器,用来记录小车受到的拉力大小

(1)A、根据实验原理可知,在该实验中以及用传感器直接测出了小车所受拉力大小,因此对小车质量和所挂钩码质量没有具体要求,故A错误.
B、在实验的过程中,我们认为绳子的拉力F等于钩码的重力mg,而在小车运动中还会受到阻力,所以我们首先需要平衡摩擦力.具体的方法是适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑,故B正确.
C、长木板的表面光滑程度要尽可能均匀,使小车的木板的摩擦力处处相等,这样我们实验时只有平衡好摩擦力即可,故C正确;
D、实验时尽可能使AB间的距离大一些,这样A、B两点的速度相差大一些,误差小一些,故D错误.
故选:BC
(2)根据匀变速直线运动的位移与速度公式:v2-v02=2ax
可以求出:a=

vB2?vA2
2L

代入第3次实验数据得a=2.44m/s2
(3)根据表中数据,得出图象如图所示:
vB2?vA22L,2.44m/s2;(3)如图;(4)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.

5. 如图1是“验证动量守恒定律”实验装置.①直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但可以通过测量______

①小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,故选C.
②为避免反弹,入射小球与被碰小球的质量应满足m1>m2
③毫米刻度尺的分度值为1mm,用该刻度尺测量的测量结果应准确到毫米,在毫米以下还要估读一位,由题意可知,读数时没有估读,这是错误的.
④要验证动量守恒定律定律,即验证:m1v1=m1v2+m2v3,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,
上式两边同时乘以t得:m1v1t=m1v2t+m2v3t,得:m1SOM=m1SOP+m2SON
故答案为:①C;时间;②>;③估读;④m1SOM=m1SOP+m2SON

6. 如图1所示的实验装置是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验(1)在水平桌面上用弹簧测力计______

(1)用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动时,则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小.弹簧测力计的每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,所以f=F=2.8N;
A、运用的是转换法,通过扩散实验研究分子运动;
B、探究串联电路中总电阻与分电阻的关系时,运用的是等效替代法;
(2)在研究滑动摩擦力大小是否与接触面积的大小有关时,应该控制压力和接触面的粗糙程度相同,实验中将长方体木块沿竖直方向锯掉一半,接触面积减小一半,同时压力也会减小一半,所以无法探究滑动摩擦力大小是否与接触面积的大小有关;
(3)当用F=4.3牛的水平拉力拉静止的木块时,由图2乙可知木块静止,所以木块所受的拉力与静止木块所受的摩擦力平衡,所以f=F=4.3N.
在研究摩擦力大小与所受压力关系时,拉动物体做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,因此f=F.
从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.4.
所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是f=0.4FN
故答案为:(1)水平;匀速;二力平衡;2.8;A;(2)错误;没有控制压力不变;(3)4.3;0.4FN

7. 如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带,带

(1)通过打点计时器计算时间,故不需要秒表,打点计时器应该与交流电源连接,回需要刻答度尺测量纸带上两点间的距离.故A、D正确,B、C错误.
所以选:AD.
(2)不当的步骤是C,应先接通电源,后放开纸带,使计时器在纸带上打出点迹;
所以选:C.
(3)根据某段时间内的平均速度等于这段时间的中时刻速度,则有:v C =
.
v
AE =
x AE
t
=
x 1 + x 2 + x 3 + x 4
4
f
=
( x 1 + x 2 + x 3 + x 4 )f
4

故答案为:(1)AD;(2)C;(3)
( x 1 + x 2 + x 3 + x 4 )f
4

8. 如图1所示为研究焦耳定律的实验装置.(1)在两个相同的烧瓶中装满煤油,两瓶中电阻丝的阻值关系为R甲>R

(1)甲乙两根电阻丝串联在电路中,电流和通电时间相同,甲的电阻大,电流专通过甲时电流产生的热量多,属所以在电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生的热量越多.
(2)小明保持电阻和通电时间不变,调整滑动变阻器改变电流大小,这是探究电流产生热量跟电流关系.
在电流越大时,温度计温度升高得越高.所以在电阻和通电时间一定时,电流越大,电流产生的热量越多.
(3)此过程中水和煤油吸收热量相同,根据Q=cm(t-t0)得,
所以,cm(t-t0)=c煤油m(t煤油-t0),
所以,c煤油=

t水?t0
t煤油?t0
c
故答案为:(1)电流和通电时间;电阻;(2)电流产生热量跟电流的关系;电流;在电阻和通电时间一定时,电流越大,电流产生的热量越多;(3)
t水?t0
t煤油?t0
c

9. 如图为一实验装置,各种试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条,处理如下.约1小时后取出各马铃薯

(来1)甲试管中蔗糖溶液的浓度大自于细胞液的浓度,细胞将失水,使马铃薯条变短;乙试管中,由于蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度,造成细胞吸水,使马铃薯条变长;丙试管中的马铃薯条的长度基本保持不变,因为细胞既不吸水也不失水.
(2)丙试管中的马铃薯,在实验中的作用是对照作用.
(3)此实验的原理是细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞吸水,细胞液浓度小于外界溶液浓度时细胞失水.
故答案为:
(1)变短细胞失水变长细胞吸水不变细胞中的水分基本不变
(2)对照作用
(3)细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞吸水,细胞液浓度小于外界溶液浓度时细胞失水(或渗透作用的原理)

10. (1)如图1为“验证机械能守恒定律”的实验装置,下列哪些说法是正确的______A.实验时应选用密度大体积

(1)A.实验时应选用密度大体积小,并且下端有橡胶垫的重锤,可以减小空气阻力的影响,故A正确
B.实验时,应该先接通电源,再松开纸带让重锤下落,故B错误
C.根据h=

1
2
gt2=
1
2
×10×(0.02)2=2mm,要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带,故C正确
D.由于阻力的影响,产生内能,根据能量守恒定律知,实验结果总是动能的增量略小于重力势能的减小量,故D错误
E.用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大,故E正确
故选:ACE.
(2)①减小的重力势能等于重力所做功大小,因此有:△Ep=mgh=1.91J
②打点周期T0=0.02s,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有:
vB=
XAC
tAC
=
0.2805?0.125
4×0.02
=1.944m/s
重锤下落到B点时增加的动能为△Ek=
1
2
m
v
2

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