某小组用如图所示的装置(甲图为侧视图、乙图为俯视图)验证“质量一定时加速度与合外力成正比”,保持两小车质量相同,绳子下端悬挂质量不同的槽码。实验前,先平衡摩擦力,然后同时释放两小车,经过一段时间后,使两小车同时停止运动。
(1)本实验中需要测量的物理量有___________ 。
A.小车的质量M B.两小车运动的时间t
C.两小车各自所挂槽码的质量、 D.两小车运动的位移 、
(2)若质量一定时加速度与合外力成正比,则测量数据应满足的关系式为___________ 。(用所测物理量的符号表示)
(3)小华同学利用打点计时器测量小车的加速度。图丙为实验中得到的一条纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为,其中、、、、、、则小车的加速度大小为___________ 。(计算结果保留两位小数)
(1)本实验中需要测量的物理量有
A.小车的质量M B.两小车运动的时间t
C.两小车各自所挂槽码的质量、 D.两小车运动的位移 、
(2)若质量一定时加速度与合外力成正比,则测量数据应满足的关系式为
(3)小华同学利用打点计时器测量小车的加速度。图丙为实验中得到的一条纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为,其中、、、、、、则小车的加速度大小为
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陕西省安康市2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题(已下线)3.3 实验四:探究加速度与力、质量的关系(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(已下线)专题02 匀变速直线运动的研究(专题过关)-2022-2023学年高一物理上学期期中期末考点大串讲(人教版2019必修第一册)陕西省西安高新唐南中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题
更新时间:2022-05-02 17:37:26
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,是某次物块做匀加速直线运动中,打出的一条纸带.如果使用的电源频率为50Hz,在纸带上相邻的两计时点的时间间隔为T0,那么T0为______ s.在纸带上取A、B、C、D四个计数点,纸带上A、C计数点之间的距离XAC=10.56cm,B、D之间的距离XBD=11.52cm,纸带打A点时的速度为______ m/s,打出此纸带时物块的加速度的表达式是______ (用图中和题中所给物理量的字母表示),根据数据计算的结果是______ m/s2.(保留两位有效数字)
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐2】某同学用打点计时器研究小车的运动,装置如图甲所示。完成实验,回答问题:
(1)某同学用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况,所做实验的步骤如下:
A.将打点计时器固定在长木板上,接好电路;
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上适当的钩码;
D.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,放开纸带,再接通电源;
E.小车停止运动后,直接取下纸带;
F.换上新纸带,再重复操作多次,从各纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理。
其中有两个步骤有错误或遗漏,分别是:______________ 和______________ 。
(2)如图乙所示为记录小车运动情况的一条纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。则打D点的瞬时速度______________ m/s;小车的加速度大小=_____ m/s2。
(3)利用纸带计算小车的加速度,该同学提出两种方法。
方法一:根据任意两计数点的速度用公式算出加速度;
方法二:先计算多个点的速度,根据数据画v-t图像,用量角器量出其倾角,由公式求出加速度。你认为__________ 。
A.两种方法都正确
B.两种方法都错误
C.只有方法一正确
D.只有方法二正确
(1)某同学用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况,所做实验的步骤如下:
A.将打点计时器固定在长木板上,接好电路;
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上适当的钩码;
D.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,放开纸带,再接通电源;
E.小车停止运动后,直接取下纸带;
F.换上新纸带,再重复操作多次,从各纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理。
其中有两个步骤有错误或遗漏,分别是:
(2)如图乙所示为记录小车运动情况的一条纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。则打D点的瞬时速度
(3)利用纸带计算小车的加速度,该同学提出两种方法。
方法一:根据任意两计数点的速度用公式算出加速度;
方法二:先计算多个点的速度,根据数据画v-t图像,用量角器量出其倾角,由公式求出加速度。你认为
A.两种方法都正确
B.两种方法都错误
C.只有方法一正确
D.只有方法二正确
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】利用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化规律
(1)电火花打点计时器所接的电源电压为_______ V、频率为________ Hz的________ 电源(选填“交流”或“直流”);它是一种________ 仪器;
(2)有关该实验操作和实验条件的说法中,正确的是___________
A.用小木块把长木板右端垫高,是为了平衡摩擦力
B.调整定滑轮的高度使细绳平行于木板
C.释放小车后,再接通电火花计时器
D.钩码质量应远小于小车的质量
(3)某同学在一次实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻计数点间还有4个点未画出。其中x1=14.10cm、x2=15.34cm、x3=16.58cm、x4=17.82cm、x5=19.06cm、x6=20.30cm。从纸带可以看出小车做_________ 直线运动(选填“匀速”或“变速”)。纸带中A、B两计数点的时间间隔为_______ s
(4)小车在F点的瞬时速度为_______ m/s,小车的加速度为__________ m/s2。(保留三位有效数字)
(1)电火花打点计时器所接的电源电压为
(2)有关该实验操作和实验条件的说法中,正确的是
A.用小木块把长木板右端垫高,是为了平衡摩擦力
B.调整定滑轮的高度使细绳平行于木板
C.释放小车后,再接通电火花计时器
D.钩码质量应远小于小车的质量
(3)某同学在一次实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻计数点间还有4个点未画出。其中x1=14.10cm、x2=15.34cm、x3=16.58cm、x4=17.82cm、x5=19.06cm、x6=20.30cm。从纸带可以看出小车做
(4)小车在F点的瞬时速度为
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】A.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,把弹簧放置在水平桌面上,测出其自然长度,然后如图所示竖直悬挂让弹簧自然下垂,在其下端挂上钩码。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的增减钩码并记录与其对应弹簧的形变量,作出图线如图所示。
(1)图线不过原点的原因是________________ 。
(2)由图像可知弹簧的劲度系数为________ 。
(3)该同学又找来与弹簧性质相同的橡皮筋,在弹性限度内弹力与伸长量成正比,即,式中值与橡皮筋的原长、横截面积有关。理论与实验都表明,其中是由材料决定的常数,材料力学中称为杨氏模量。若某橡皮筋的值与(1)中弹簧的劲度系数相同,该橡皮筋的原长为,横截面积为,则可知该橡皮筋的杨氏模量的大小是________ 结果保留两位有效数字。
B.某同学利用如图(a)所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。
①他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是平衡摩擦力。具体操作是:把木板垫高后,小车放在木板上,在________ 小桶选填“挂”或“不挂”的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
②实验时保持小桶及砝码的总质量________ 选填“远大于”或“远小于”小车的质量,其目的是________ 选填选项前的字母。
A.小车所受的拉力近似等于小车所受的合力
B.小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力
C.保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度
D.减小空气阻力对实验的影响
③图是实验中得到的一条纸带,A、B、、、、、为个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为:、、、、、。已知打点计时器的工作频率为,则小车的加速度________ 结果保留位有效数字。
(1)图线不过原点的原因是
(2)由图像可知弹簧的劲度系数为
(3)该同学又找来与弹簧性质相同的橡皮筋,在弹性限度内弹力与伸长量成正比,即,式中值与橡皮筋的原长、横截面积有关。理论与实验都表明,其中是由材料决定的常数,材料力学中称为杨氏模量。若某橡皮筋的值与(1)中弹簧的劲度系数相同,该橡皮筋的原长为,横截面积为,则可知该橡皮筋的杨氏模量的大小是
B.某同学利用如图(a)所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。
①他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是平衡摩擦力。具体操作是:把木板垫高后,小车放在木板上,在
②实验时保持小桶及砝码的总质量
A.小车所受的拉力近似等于小车所受的合力
B.小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力
C.保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度
D.减小空气阻力对实验的影响
③图是实验中得到的一条纸带,A、B、、、、、为个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为:、、、、、。已知打点计时器的工作频率为,则小车的加速度
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐2】某同学为验证“小车质量一定时,其加速度与力成正比关系”的结论,利用如图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车的加速度a与力F的对应关系如图(b)所示,不计滑轮与转轴之间的摩擦。实验中保持小车(含位移传感器和力传感器)的质量不变,小车的加速度a与力F分别由位移传感器和力传感器及与之相连的计算机得到,取重力加速度回答下列问题:
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是_______
A.必须用天平测出槽码的质量
B.一定要保证槽码的质量远小于小车的质量
C.应当先释放小车,再接通电源
D.需要多次改变槽码的质量
(2)由图(b)可知,图线不经过原点,可能的原因是_______ ,解决的办法是__________ 。
(3)由图(b)可知,小车的质量(含位移传感器和力传感器)为_________
(4)该同学不断增加槽码质量重复实验,发现小车的加速度最后会趋近于某一数值,从理论上分析可知,该数值应为_____________ m/s²。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是
A.必须用天平测出槽码的质量
B.一定要保证槽码的质量远小于小车的质量
C.应当先释放小车,再接通电源
D.需要多次改变槽码的质量
(2)由图(b)可知,图线不经过原点,可能的原因是
(3)由图(b)可知,小车的质量(含位移传感器和力传感器)为
(4)该同学不断增加槽码质量重复实验,发现小车的加速度最后会趋近于某一数值,从理论上分析可知,该数值应为
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,在“探究质量一定,加速度与物体受力关系”的实验中,有两种方案:
甲方案,选择小车为研究对象,用砝码和盘的重力作为拉力;乙方案,选择小车、砝码和盘整体为研究对象,用砝码和盘的重力作为研究对象所受的拉力。
(1)用乙方案实验,___________ 平衡摩擦力(填“需要”或“不需要”);
(2)用乙方案实验,___________ 保持细线与板面平行(填“需要”或“不需要”);
(3)用甲方案实验,当增加盘中砝码而改变受力时,需要满足的条件___________ ;
(4)用甲方案实验得到如图所示的关系图像:
①图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零),可能的原因是___________ ;
A.先释放小车后接通电源打点
B.平衡摩擦力时,木板的倾角偏大
C.平衡摩擦力时,小车后面未固定穿过打点计时器的纸带
②图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,主要原因是___________ 。
A.小车的总质量过大
B.开始砝码质量较小,后来较大
C.计算拉力时,忽略砝码盘的重力
甲方案,选择小车为研究对象,用砝码和盘的重力作为拉力;乙方案,选择小车、砝码和盘整体为研究对象,用砝码和盘的重力作为研究对象所受的拉力。
(1)用乙方案实验,
(2)用乙方案实验,
(3)用甲方案实验,当增加盘中砝码而改变受力时,需要满足的条件
(4)用甲方案实验得到如图所示的关系图像:
①图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零),可能的原因是
A.先释放小车后接通电源打点
B.平衡摩擦力时,木板的倾角偏大
C.平衡摩擦力时,小车后面未固定穿过打点计时器的纸带
②图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,主要原因是
A.小车的总质量过大
B.开始砝码质量较小,后来较大
C.计算拉力时,忽略砝码盘的重力
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1组:《用电火花打点计时器验证机械能守恒定律》释放纸带前
(1)甲、乙两同学操作正确的是___________ (填“甲”或“乙”);
第2组,《利用传感器设计实验》如图所示,将质量为m,直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台光电计时器,能自动记录小球挡住光线的时间间隔t。改变小球下落高度h,进行多次重复实验。此方案验证机械守恒定律方便快捷。
(2)在处理数据时,计算小球下落距离h时速度v的表达式为v=___________ ;
(3)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图像?___________
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
(4)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度为h后,两者的差值会___________ (填“增大”、“缩小”或“不变”)。
第1组:《用电火花打点计时器验证机械能守恒定律》释放纸带前
(1)甲、乙两同学操作正确的是
第2组,《利用传感器设计实验》如图所示,将质量为m,直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台光电计时器,能自动记录小球挡住光线的时间间隔t。改变小球下落高度h,进行多次重复实验。此方案验证机械守恒定律方便快捷。
(2)在处理数据时,计算小球下落距离h时速度v的表达式为v=
(3)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图像?
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
(4)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度为h后,两者的差值会
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】(1)某同学利用频闪照相法研究平抛运动并测量当地重力加速度,得到图1所示频闪照片和表1所示数据,表中g表示重力加速度,表示平抛的初速度。请利用表1中数据点3采集到的数据将表1补充完整:_______ ,________ 。表1
(2)分析表1中的数据,由于拍摄角度的变化,采集的数据随数据点的不同有较大偏差,最终使测得的重力加速度g存在较大误差。为减小实验误差,实验小组使用改进后的装置重做实验,得到图2所示频闪照片和表2所示实验数据。
表2
该实验小组使用图像法处理实验数据,并以为纵轴,以t为横轴,建立直角坐标系,其函数表达式为__________ 。由图3可知,实验所在地的重力加速度_______ (结果保留2位有效数字)。
数据点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0 | 3.4 | 6.5 | 9.8 | 13 | |
0 | 0.9 | 4.9 | 11.3 | 20.5 | |
0 | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | |
\ | 0.68 | 0.65 | 0.65 | ||
\ | 7.2 | 10.0 | 10.3 |
表2
数据 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
0 | 1.7 | 3.4 | 5.2 | 7 | 8.7 | 10.4 | 12.2 | 13.9 | 15.5 | |
0 | 0.3 | 1.2 | 2.7 | 4.9 | 7.6 | 11 | 15 | 19.6 | 24.7 | |
0 | 0.025 | 0.05 | 0.075 | 0.1 | 0.125 | 0.15 | 0.175 | 0.2 | 0.225 |
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】图为某同学研究平抛运动的实验装置示意图。小球每次都从斜槽上某位置无初速度释放,并从斜槽末端飞出。改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而根据一系列的落点位置可描绘出小球的运动轨迹。
(1)关于该实验,下列做法正确的是__________
A.斜槽轨道必须光滑
B.轨道末端必须水平
C.实验时可以将小球从不同位置由静止释放
(2)该同学在实验中,将水平板依次放在图中的1、2、3的位置进行实验,且1与2的间距等于2与3的间距。通过三次实验,得到小球在水平板上自左向右的三个落点,关于三个落点的分布情况,图中可能正确的是__________
A. B. C.
(3)该同学在坐标纸上确定了小球运动轨迹上a、b和c三个点的位置如图所示。已知坐标纸上每个小方格的长度均为l,重力加速度为g,若已探究得出小球在水平方向的分运动为匀速直线运动,竖直方向的分运动为自由落体运动,通过3个点的分布可知a点______ (选填“是”或“不是”)小球的抛出点,小球从轨道末端飞出时的初速度______ 。
(4)某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置,如图所示。在水平桌面上放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下,滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球拋出后经过的地方水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画),木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,怎样探究钢球水平分速度的特点?请指出需要的器材,说明实验步骤。______
(1)关于该实验,下列做法正确的是
A.斜槽轨道必须光滑
B.轨道末端必须水平
C.实验时可以将小球从不同位置由静止释放
(2)该同学在实验中,将水平板依次放在图中的1、2、3的位置进行实验,且1与2的间距等于2与3的间距。通过三次实验,得到小球在水平板上自左向右的三个落点,关于三个落点的分布情况,图中可能正确的是
A. B. C.
(3)该同学在坐标纸上确定了小球运动轨迹上a、b和c三个点的位置如图所示。已知坐标纸上每个小方格的长度均为l,重力加速度为g,若已探究得出小球在水平方向的分运动为匀速直线运动,竖直方向的分运动为自由落体运动,通过3个点的分布可知a点
(4)某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置,如图所示。在水平桌面上放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下,滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球拋出后经过的地方水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画),木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,怎样探究钢球水平分速度的特点?请指出需要的器材,说明实验步骤。
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