名校
1 . 如图所示,为光电门计时器的实验简易示意图.光滑水平导轨MN上放两个完全相同的、质量为1kg物块A和B,左端挡板处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带平滑连接.今将宽度为d=3.6×10﹣3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上,使高出物块的部分在通过光电门时挡光.传送带水平部分的长度L=8m,沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动.物块A、B与传送带间的滑动摩擦因数μ=0.2.开始时在A和B之间压缩一轻弹簧,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开物块A和B,迅速移去轻弹簧,两物块第一次通过光电门,计时器显示的读数均为t=9.0×10﹣4s.重力加速度g=10m/s2,试求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/3/25/1575845216862208/1575845217501184/STEM/1d4bdd5f1ee0428392ef53f0c8592564.png?resizew=386)
(1)弹簧储存的弹性势能EP;
(2)物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm;
(3)物块B滑回水平面MN的速度大小vB′;
(4)若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰,且A和B碰后互换速度,则弹射装置P至少对物块A做多少功,才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出?在滑过NQ过程中,滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能△E为多大?
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(1)弹簧储存的弹性势能EP;
(2)物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm;
(3)物块B滑回水平面MN的速度大小vB′;
(4)若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰,且A和B碰后互换速度,则弹射装置P至少对物块A做多少功,才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出?在滑过NQ过程中,滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能△E为多大?
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名校
2 . 如图所示,A、B两个汽缸中装有体积均为6L,压强均为1atm,温度均为27℃的理想气体,A汽缸横截面积为200cm2,中间有细管连接,细管中有一绝热活塞M,不计细管容积,现给左边的活塞N施加一个水平恒力推它,使其向右移动5cm,同时给B中气体加热,使活塞M保持在原位置不动,此过程中A汽缸温度保持不变,不计活塞与器壁,细管间的摩擦,周围大气压强为1atm=105Pa,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/23/1930355300630528/1931198671585280/STEM/97a9f1238e5d46b4b06ef7f648b56be7.png?resizew=228)
(1)对活塞N施加的推力多大?
(2)汽缸B中气体升温到多少摄氏度?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/23/1930355300630528/1931198671585280/STEM/97a9f1238e5d46b4b06ef7f648b56be7.png?resizew=228)
(1)对活塞N施加的推力多大?
(2)汽缸B中气体升温到多少摄氏度?
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3 . 探究小车速度随时间变化的规律实验
一、实验原理
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/b58780cc1cd64c27989a2a1076d43b4f.png?resizew=276)
(1)利用纸带计算瞬时速度:以纸带上某点为___________ 取一小段位移,用这段位移的___________ 表示这点的瞬时速度。
(2)用v-t图像表示小车的运动情况:以速度v为___________ 、时间t为___________ 建立直角坐标系,用描点法画出小车的v-t图像,图线的___________ 表示加速度的大小,如果v-t图像是一条倾斜的直线,说明小车的速度是___________ 。
二、实验仪器
打点计时器(带导线)、______ 、纸带、一端带有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、______ 、复写纸、坐标纸。
三、实验步骤
(1)如图所示,把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面。铝板上放一个可以左右移动的小车,小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/d647c45383cb4ebcbd1b401f7a93c8bb.png?resizew=287)
(2)把小车停在___________ (填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置。先___________ ,后___________ (填“启动打点计时器”或“放开小车”),让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点。随后,立即关闭电源。
(3)换上新纸带,并增减所挂槽码(或在小车上放置重物),重新操作两次。
四、数据记录
(1)采集数据
舍掉纸带开头一些___________ 的点,找一个适当的点作为计时起点。可选择相隔0.1 s(或更短)的若干计数点进行测量。
如图所示,先测量出各个计数点到计时起点的距离:x1、x2、x3、x4、x5…,再计算出相邻的两个计数点间的距离:Δx1=x1,Δx2=x2-x1,Δx3=x3-x2,Δx4=x4-x3,Δx5=x5-x4,…,填入自己设计的表中。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/781f04e7334645e486a459df6628e40b.png?resizew=373)
(2)求各计数点的瞬时速度
a.各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替,即
,
,…
T为相邻两个计数点间的时间间隔,若交流电源频率为50 Hz,每5个点取一个计数点(中间隔4个点),则T=0.1 s。
b.设计表格并记录相关数据
五、数据分析
(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点。
(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/8a0328a7770149e89ce757eedc842730.png?resizew=98)
(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律。
(4)根据所画v-t图像求出小车运动
加速度a=
。
六、注意事项
(1)开始放开小车时,应使小车___________ (填“靠近”或“远离”)打点计时器。
(2)先___________ ,等打点稳定后,再___________ (填“启动打点计时器”或“放开小车”)。
(3)打点完毕,立即关闭电源。
(4)选取一条点迹清晰的纸带,舍掉开头点迹密集部分,选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少。
(5)不要分段测量各段距离,应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点的距离)。
(6)在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像大致布满坐标纸。
一、实验原理
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/b58780cc1cd64c27989a2a1076d43b4f.png?resizew=276)
(1)利用纸带计算瞬时速度:以纸带上某点为
(2)用v-t图像表示小车的运动情况:以速度v为
二、实验仪器
打点计时器(带导线)、
三、实验步骤
(1)如图所示,把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面。铝板上放一个可以左右移动的小车,小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/d647c45383cb4ebcbd1b401f7a93c8bb.png?resizew=287)
(2)把小车停在
(3)换上新纸带,并增减所挂槽码(或在小车上放置重物),重新操作两次。
四、数据记录
(1)采集数据
舍掉纸带开头一些
如图所示,先测量出各个计数点到计时起点的距离:x1、x2、x3、x4、x5…,再计算出相邻的两个计数点间的距离:Δx1=x1,Δx2=x2-x1,Δx3=x3-x2,Δx4=x4-x3,Δx5=x5-x4,…,填入自己设计的表中。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/781f04e7334645e486a459df6628e40b.png?resizew=373)
(2)求各计数点的瞬时速度
a.各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替,即
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3c99c1e2eaba6d0fc683efa6661541e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dea920951f766e17519284d0b0c2ad9c.png)
T为相邻两个计数点间的时间间隔,若交流电源频率为50 Hz,每5个点取一个计数点(中间隔4个点),则T=0.1 s。
b.设计表格并记录相关数据
位置编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | … |
时间t/s | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | |
v1/(m·s-1) | ||||||||
v2/(m·s-1) | ||||||||
v3/(m·s-1) | ||||||||
… |
五、数据分析
(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点。
(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/8a0328a7770149e89ce757eedc842730.png?resizew=98)
(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律。
(4)根据所画v-t图像求出小车运动
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2794029229637632/2794369428201472/STEM/479fe5c006864bca9d4c4cbfbc0b6a50.png?resizew=14)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0c4097b5a0c119b1421dd14946a5e7b.png)
六、注意事项
(1)开始放开小车时,应使小车
(2)先
(3)打点完毕,立即关闭电源。
(4)选取一条点迹清晰的纸带,舍掉开头点迹密集部分,选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少。
(5)不要分段测量各段距离,应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点的距离)。
(6)在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像大致布满坐标纸。
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2021-08-26更新
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867次组卷
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2卷引用:2019人教版必修第一册 第二章 2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 导学案
名校
4 . 如图所示,球A重
,斜面体B重
,斜面倾角为
,一切摩擦均不计。用水平力F向左推B,让A、B两物体刚好处静止状态。求:
(1)此时水平地面和竖直墙壁受到的弹力各为多大?
(2)水平力F的大小?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/668009a68cc41321452ed58c1210d757.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa17ba8987d2192e121c7b95f70ccbff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6b86c22b670a8e9f3896f9e8883fbbb.png)
(1)此时水平地面和竖直墙壁受到的弹力各为多大?
(2)水平力F的大小?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/12/371cb62b-aa3f-4881-a06e-c329e3ecdc92.png?resizew=207)
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名校
5 . 在纸面内建立如图所示的平面直角坐标系,x轴水平,系内有一圆心O1在x轴上、与y轴相切的圆形区域,半径为R。圆内有竖直向下的匀强电场,场强大小为E。质量为m,电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内白A点进入电场时速度为零,自圆周上的B点穿出电场,AO1与x轴的夹角θ=30°。运动中忽略粒子重力。
(1)求自B点穿出电场时的速度大小;
(2)若带电粒子自A点进入电场的速度方向水平向左,为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?
(3)现带电粒子从y轴不同位置水平向右运动并射入电场,为使共穿过电场后的动能增量都是最大的,则粒入射速度大小v与入射位置纵坐标y之间需要满足什么关系?
(1)求自B点穿出电场时的速度大小;
(2)若带电粒子自A点进入电场的速度方向水平向左,为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?
(3)现带电粒子从y轴不同位置水平向右运动并射入电场,为使共穿过电场后的动能增量都是最大的,则粒入射速度大小v与入射位置纵坐标y之间需要满足什么关系?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/1/2841795787587584/2842651142184960/STEM/1c80e60a-5099-409e-af8e-d3c203cd7a6d.png?resizew=163)
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2021-11-02更新
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565次组卷
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2卷引用:吉林省长春市东北师范大学附属中学2021-2022学年高二上学期10月阶段考试物理试题
名校
6 . 滑板运动是深受年轻人喜爱的一种极限运动,如图所示为上海SMP滑板公园内一滑板场地的轻直截面示意图,斜面AB高h=2.0m,水平地面BC长x=5.0m,四分之一圆弧CD半径R=3.0m,若一质量为m=50kg的滑板运动员,以v0=5.0m/s的初速度从场地A点沿斜面下滑,若没有蹬地动作,恰能到达D点,已知斜面AB和圆弧CD光滑,B处平滑连接,不计滑板质量和空气阻力,运动员和滑板可视为质点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/16/1688114541805568/1692296834981888/STEM/bb699bfc-2a4f-4961-a931-f7964d3c1b88.png?resizew=366)
(1)求运动员第一次经过圆弧最低点C时受到的支持力大小。
(2)请通过计算说明运动员能否从D点返回到A点?
(3)若运动员第一次过D点后有1.2s的空中时间,则其在BC段需通过蹬地增加多少动能?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/16/1688114541805568/1692296834981888/STEM/bb699bfc-2a4f-4961-a931-f7964d3c1b88.png?resizew=366)
(1)求运动员第一次经过圆弧最低点C时受到的支持力大小。
(2)请通过计算说明运动员能否从D点返回到A点?
(3)若运动员第一次过D点后有1.2s的空中时间,则其在BC段需通过蹬地增加多少动能?
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