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1、終極猜想十二力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)(本卷共5小題,滿分50分建議時(shí)間:30分鐘 )1如圖1a是某同學(xué)做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的一條紙帶(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn),F(xiàn)點(diǎn)由于不清晰而未畫(huà)出試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),推測(cè)F點(diǎn)的位置并在紙帶上標(biāo)出,算出對(duì)應(yīng)的速度vF_m/s(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)圖b是該同學(xué)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),作出的vt圖象根據(jù)圖象,t0時(shí)的速度v0_m/s,加速度a_m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖圖1 2.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖2所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)
2、繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩圖圖2 (1)本實(shí)驗(yàn)中,采取下列哪些方法和步驟可以減小實(shí)驗(yàn)誤差_ A兩個(gè)分力F1、F2間的夾角盡量小些 B兩個(gè)分力F1、F2的大小要盡量大些 C拉橡皮筋的細(xì)繩要稍短一些 D實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤必須與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度 (2)本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代法,但若將細(xì)繩也換成橡皮筋,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答:_(選填“變化”或“不變化”) (3)為了完成實(shí)驗(yàn),在用兩個(gè)完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時(shí),必須記錄的有 () A兩細(xì)繩的方向 B橡皮筋的原長(zhǎng) C兩彈簧秤的示數(shù) D結(jié)點(diǎn)O的位置 (4)若保持結(jié)點(diǎn)O的位置及OB繩方向不變,而將OC順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度,
3、其他操作均正確,則() A彈簧秤甲的示數(shù)不變 B彈簧秤甲的示數(shù)一直減小 C彈簧秤乙的示數(shù)可能減小 D彈簧秤乙的示數(shù)一定先減小后增大解析(1)本實(shí)驗(yàn)中為使橡皮筋有明顯伸長(zhǎng),兩彈簧秤應(yīng)有較大示數(shù),同時(shí)合力不至于過(guò)小或過(guò)大,兩彈簧秤所拉繩間的夾角在60120之間較合適,A錯(cuò),B對(duì);為了減小誤差,便于確定兩拉力方向,拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些,實(shí)驗(yàn)中必須使橡皮筋、細(xì)繩、彈簧秤都與木板平行,細(xì)繩要與彈簧秤軸線在一直線上,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度,C錯(cuò),D對(duì)(2)實(shí)驗(yàn)中兩次測(cè)量的目的是使橡皮筋A(yù)O發(fā)生相同的形變,故細(xì)繩是否改為橡皮筋對(duì)實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有影響(3)用兩個(gè)完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時(shí),必須記錄
4、的有兩細(xì)繩的方向、兩彈簧秤的示數(shù)和結(jié)點(diǎn)O的位置(4)如圖所示,由力的合成圖可知彈簧秤甲的示數(shù)一直在減??;而因不知開(kāi)始時(shí)OC與豎直方向的夾角及轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小,所以彈簧秤乙的示數(shù)可能先減小后增大,也可能一直減小答案答案(1)BD(2)不變化不變化(3)ACD(4)BC3用如圖3所示的裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)中,把桶和沙的重力當(dāng)做小車受到的合力圖圖3 (1)下表是某同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù),1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與力的關(guān)系,3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)谛≤囐|(zhì)量和受力的空格內(nèi)填上合適的數(shù)值.級(jí)別級(jí)別小車質(zhì)量小車質(zhì)量M/kg受力受力F/N加速度加速度a
5、/(ms2)10.50.2520.5031.0041.051.5 (2)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度與力的關(guān)系時(shí),兩位同學(xué)根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別作出的aF圖線如圖4甲、乙所示,對(duì)這兩圖的分析正確的是:_.圖圖4A甲圖圖線不通過(guò)原點(diǎn),可能是因?yàn)橛?jì)算F時(shí)未計(jì)入沙桶的重力B甲圖圖線不通過(guò)原點(diǎn),可能是因?yàn)樯车馁|(zhì)量太大C乙圖圖線的彎曲部分,是因?yàn)樾≤嚨馁|(zhì)量太大D乙圖圖線的彎曲部分,是因?yàn)樯惩昂蜕车目傎|(zhì)量太大答案答案(1)2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為0.5 kg、0.5 kg,4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為1.00 N、1.00 N(2
6、)AD4一同學(xué)在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律后,認(rèn)為小球沿豎直曲面自由下滑的過(guò)程中機(jī)械能是守恒的,于是設(shè)計(jì)了如圖5所示的實(shí)驗(yàn)裝置加以驗(yàn)證,圖中曲面固定,底端B處切線水平且與桌的右邊緣相齊,他的實(shí)驗(yàn)步驟如下:圖圖5 a在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙,并將木板豎直立于靠近桌面右邊緣處,使小球從曲面上某點(diǎn)A由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O; b將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定,再使小球從A點(diǎn)由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡P; c測(cè)出OP的距離y,豎直木板向右移動(dòng)的距離L,查出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭。 (1)要驗(yàn)證小球由A到B過(guò)程中機(jī)械能守恒,還需測(cè)量的物理量及符號(hào)是_。 ( 2 ) 用 上 述 測(cè) 量 驗(yàn) 證
7、 機(jī) 械 能 守 恒 的 表 達(dá) 式 應(yīng) 該 是_。 (3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,小球沿曲面下滑的過(guò)程中機(jī)械能是減少的,原因是_。 (4)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)觀察到小球撞擊木板上的P點(diǎn)后反彈恰好落在B點(diǎn)正下方的D點(diǎn),不計(jì)球與木板碰撞時(shí)的能量損失,則P點(diǎn)到水平面的距離為_(kāi)。5某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖6所示的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量(mmm0)保持不變的條件下,改變m和m的大小,測(cè)出不同m下系統(tǒng)的加速度,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圖圖6 (1)該同學(xué)手中有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶
8、、10個(gè)質(zhì)量均為100克的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線,為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測(cè)量的物理量,還應(yīng)有 () A秒表 B毫米刻度尺 C天平 D低壓交流電源 (2)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶,如圖7所示,從清晰的O點(diǎn)開(kāi)始,每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出),分別記為A、B、C、D、E、F,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為OA1.61 cm,OB4.02 cm,OC7.26 cm,OD11.30 cm,OE16.14 cm,OF21.80 cm,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50 Hz,則由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v_m/s,此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a_m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)圖圖7 (3)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以m為橫軸,以系統(tǒng)的加速度a為縱軸,繪制了如圖8所示的實(shí)驗(yàn)圖線,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_。(g取10 m/s2)圖圖8