1 . 某实验小组用如图所示的装置验证在圆周运动中的动能定理,铁架台上固定着拉力传感器。一小钢球(可视为质点)用不可伸长的轻绳悬挂在拉力传感器的下端,拉力传感器可记录小钢球在摆动过程中各时刻受到的拉力大小。将小钢球拉至A点,用刻度尺量出轻绳的长度L以及拉到A点时小钢球到拉力传感器下端的竖直高度H,释放小钢球,小钢球在竖直平面内来回摆动,记录拉力传感器的最大示数F和此时小钢球的位置O点。已知小钢球的质量为m,当地重力加速度大小为g,不计空气阻力。(1)拉力传感器的最大示数F______ (填“大于”“小于”或“等于”)小钢球的重力。
(2)小钢球从A点运动到O点的过程中,合外力对小钢球做的功为_______ (用题中所给物理量的字母表示)。
(3)小钢球从A点运动到O点的过程中,小钢球动能的变化量为________ (用题中所给物理量的字母表示)。
(4)在误差允许范围内,合外力对小钢球做的功和小钢球动能的变化量近似相等,则可验证动能定理成立。
(2)小钢球从A点运动到O点的过程中,合外力对小钢球做的功为
(3)小钢球从A点运动到O点的过程中,小钢球动能的变化量为
(4)在误差允许范围内,合外力对小钢球做的功和小钢球动能的变化量近似相等,则可验证动能定理成立。
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2024-04-26更新
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227次组卷
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2卷引用:2024届四川省成都市蓉城名校联盟高三下学期第三次模拟考试物理试题
名校
2 . 用图甲所示的装置进行“探究动能定理”实验。(1)用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量;用游标卡尺测量遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为;按图甲所示安装好实验装置,用刻度尺测量两光电门之间的距离L。
(2)在砝码盘中放入适量砝码;适当调节长木板的倾角,直到轻推小车,遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等。
(3)取下细线和砝码盘,记下砝码的质量m。
(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放,用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2所用的时间、。小车从光电门1运动至光电门2的过程中,小车动能的变化量___________ (用上述步骤中的物理量表示)。小车下滑过程中,___________ (选填“需要”或“不需要”)测量长木板与水平桌面的夹角,可求出合外力做的功________________________ (用上述步骤中的物理量表示,重力加速度为g),比较和的值,找出两者之间的关系。
(5)重新挂上细线和砝码盘,重复(2)~(5)步骤。
(6)不考虑遮光条宽度的影响,小车动能的增量为;考虑遮光条宽度的影响,小车动能的增量为,则___________ (选填“>”“=”或“<”)。
(2)在砝码盘中放入适量砝码;适当调节长木板的倾角,直到轻推小车,遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等。
(3)取下细线和砝码盘,记下砝码的质量m。
(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放,用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2所用的时间、。小车从光电门1运动至光电门2的过程中,小车动能的变化量
(5)重新挂上细线和砝码盘,重复(2)~(5)步骤。
(6)不考虑遮光条宽度的影响,小车动能的增量为;考虑遮光条宽度的影响,小车动能的增量为,则
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3 . 某同学设计了以下实验方案来验证动能定理,实验器材如图所示,重力加速度为g,实验操作步骤如下:
①挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
②取下托盘和砝码,测出其总质量为m;
③先打开打点计时器再释放小车,让小车带动纸带沿木板加速下滑。分析纸带,计数点之间的时间间隔为T。小车静止出发的起点为O,A、B、C为相邻计数点。测得OA间距为,OB间距为,OC间距为。
(1)本实验在步骤③中,小车所受到的合外力为
(2)本实验
(3)小车在B点的动能为
(4)该实验验证
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4 . 某同学使用了如图甲所示的装置,探究动能定理。
(1)用螺旋测微器测量遮光片厚度如图乙所示,则遮光片厚度d=______ mm。
(2)本实验根据实验要求平衡了摩擦力,且满足沙和桶的总质量远小于物块(包括遮光片)的质量。若遮光片宽度是d,沙与桶的质量是m,将物块拉至与光电门B的距离为s的A点,由静止释放,物块通过光电门时遮光片的遮光时间为t,改变沙与桶的质量m,重复上述实验(保持s不变)。根据实验数据画出图象,如图丙所示。图象的横坐标是m,则图象的纵坐标是______ ;若图线的斜率为k,重力加速度为g,则物块的质量M=______ 。
(1)用螺旋测微器测量遮光片厚度如图乙所示,则遮光片厚度d=
(2)本实验根据实验要求平衡了摩擦力,且满足沙和桶的总质量远小于物块(包括遮光片)的质量。若遮光片宽度是d,沙与桶的质量是m,将物块拉至与光电门B的距离为s的A点,由静止释放,物块通过光电门时遮光片的遮光时间为t,改变沙与桶的质量m,重复上述实验(保持s不变)。根据实验数据画出图象,如图丙所示。图象的横坐标是m,则图象的纵坐标是
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5 . 某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。(1)完成本实验还需要下列那些实验器材_____
(2)图乙为实验得到的一条清晰的纸带, A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,=_____ cm。已知电源频率为50Hz,则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_____ m/s(保留两位有效数字)。(3)某同学画出了小车动能变化与拉力对小车所做的功的关系图像(理论线),由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤,他得到的实验图线为图中实验线,若已知小车与水平木板间的动摩擦因数为μ,小车与砂桶和砂的质量关系满足,则实验线的斜率为_____ (用μ、k表示)。
A.天平 | B.秒表 | C.刻度尺 | D.交流电源 |
(2)图乙为实验得到的一条清晰的纸带, A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,=
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6 . 用如图甲所示的装置验证动能定理。长木板左端固定在水平桌面上,可调节垫块高度使长木板绕左端转动。在木板右端固定一个定滑轮,在靠近定滑轮处固定一个打点计时器。在木板上放置小车P,固定在小车右端的纸带穿过打点计时器的限位孔,纸带与木板平行。并且小车通过轻质细线绕过定滑轮与小物块Q相连,木板上方的细线与木板平行。重力加速度为g,打点计时器所接交流电频率为f。
实验步骤如下:
第1步,按装置安装好实验器材;
第2步,调整垫块的高度,给小车一个沿木板向下的初速度,直到纸带上打出均匀的点迹为止;
第3步,去掉小物块Q,重新换一条纸带,让小车靠近打点计时器由静止释放,得到一条纸带如图乙所示,最后把实验器材归置好。
请回答下列问题:
(1)为了验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,需要的实验器材以及测量的物理量有______ 。
A.天平,测量小车P的质量M和小物块Q的质量m
B.天平,测量小车P的质量M
C.刻度尺,测量间的距离间的距离间的距离间的距离
D.刻度尺,测量间的距离间的距离和间的距离
E.秒表,测量从A到B的时间t
(2)打下E点时小车的瞬时速度大小为______ (用上述所选的测量数据和已知物理量的符号表示,下同)。
(3)验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,只需验证表达式______ 成立即可。
实验步骤如下:
第1步,按装置安装好实验器材;
第2步,调整垫块的高度,给小车一个沿木板向下的初速度,直到纸带上打出均匀的点迹为止;
第3步,去掉小物块Q,重新换一条纸带,让小车靠近打点计时器由静止释放,得到一条纸带如图乙所示,最后把实验器材归置好。
请回答下列问题:
(1)为了验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,需要的实验器材以及测量的物理量有
A.天平,测量小车P的质量M和小物块Q的质量m
B.天平,测量小车P的质量M
C.刻度尺,测量间的距离间的距离间的距离间的距离
D.刻度尺,测量间的距离间的距离和间的距离
E.秒表,测量从A到B的时间t
(2)打下E点时小车的瞬时速度大小为
(3)验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,只需验证表达式
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7 . 某实验小组采用如图1所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律,打点计时器工作频率为50Hz。图2是实验中得到的一条较理想的纸带,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s。
试分析下列问题
(1)打点计时器打点时小车的瞬时速度______ ;(保留二位有效数字)
(2)小车运动的加速度______ ;(保留二位有效数字)
(3)利用该装置还可以完成“探究动能定理”的实验。某同学接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为。测得A、B、C……各点到点的距离为、、……,如图3所示。实验中,重物的质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为。从打点到打点的过程中,拉力对小车做的功______ ,实验中测得小车的质量为,测得点时小车的动能______ 。(本小题的答案用题中所给的符号表示)
试分析下列问题
(1)打点计时器打点时小车的瞬时速度
(2)小车运动的加速度
(3)利用该装置还可以完成“探究动能定理”的实验。某同学接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为。测得A、B、C……各点到点的距离为、、……,如图3所示。实验中,重物的质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为。从打点到打点的过程中,拉力对小车做的功
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8 . 用如图甲所示的实验装置来验证动能定理,实验步骤如下:
A.打点计时器固定在长木板的右端,木板放置在桌面上,小车与穿过打点计时器的纸带相连,木板的右端垫高适当的角度,把小车放置在木板上,纸带伸直,使小车正好匀速下滑;
B.用细线(与斜面平行)将木板上的小车通过定滑轮与悬吊的钩码相连,打开打点计时器的电源,使小车拖着纸带从静止开始做匀加速直线运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C.重复以上实验,选择一条清晰的纸带进行数据分析。这条清晰的纸带对应的数据如图乙所示,已知小车的质量为M,钩码的质量为m,且,重力加速度为g,打点计时器的频率为f,回答下列问题:
①木板的右端垫高适当的角度,其目的是平衡小车以及______ 受到的摩擦力,小车在运动的过程中,细线的拉力T_______ mg(选填“”、“”或“”);
②由乙图分析可知,从C到G小车动能的变化量为=_______ (用M、f、来表示);
③由乙图分析可知,从C到G合力对小车做的功为W=______ (用m、g、来表示)。
当公式_________ 成立时,就验证了动能定理
A.打点计时器固定在长木板的右端,木板放置在桌面上,小车与穿过打点计时器的纸带相连,木板的右端垫高适当的角度,把小车放置在木板上,纸带伸直,使小车正好匀速下滑;
B.用细线(与斜面平行)将木板上的小车通过定滑轮与悬吊的钩码相连,打开打点计时器的电源,使小车拖着纸带从静止开始做匀加速直线运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C.重复以上实验,选择一条清晰的纸带进行数据分析。这条清晰的纸带对应的数据如图乙所示,已知小车的质量为M,钩码的质量为m,且,重力加速度为g,打点计时器的频率为f,回答下列问题:
①木板的右端垫高适当的角度,其目的是平衡小车以及
②由乙图分析可知,从C到G小车动能的变化量为=
③由乙图分析可知,从C到G合力对小车做的功为W=
当公式
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9 . 如图甲是某同学探究动能定理的实验装置,实验操作如下:①先测出小车的质量,按图示安装好实验装置,再测量两光电门之间的距离,挂上沙桶并适当倒入少量沙子;②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等;③取下细绳和沙桶,保持长木板的倾角不变,将小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门1和2时显示的时间,并测量此时沙子和沙桶的总质量;④重新挂上细绳和沙桶,改变沙桶中沙子的质量,重复步骤②③。(1)根据以上步骤,你认为以下关于实验过程的表述正确的是______________ ;
A.实验时,先接通光电门,后释放小车
B.实验过程需要测出斜面的倾角
(2)如图乙所示,根据游标卡尺读数规则,测得小车上遮光片的宽度______________ ;
(3)已知当地重力加速度大小为,本实验中,若表达式______________ 在误差允许范围内成立,就验证了动能定理。(用上述给定或测定物理量的符号表示)
A.实验时,先接通光电门,后释放小车
B.实验过程需要测出斜面的倾角
(2)如图乙所示,根据游标卡尺读数规则,测得小车上遮光片的宽度
(3)已知当地重力加速度大小为,本实验中,若表达式
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2024-02-23更新
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282次组卷
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2卷引用:1号卷·A10联盟2022届全国高考第一轮总复习试卷物理试题(八)
10 . 用如图所示的实验装置可以验证系统的机械能守恒和动能定理,在水平气垫导轨上放置一滑块,一不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮,两端分别与滑块和质量为的悬挂物相连接,滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。现让滑块从静止释放,测得滑块上的遮光条通过光电门、2的时间分别为,已知遮光条的宽度为,光电门之间的距离为,滑块和遮光条的总质量为,重力加速度为,回答下列问题:(1)滑块的加速度_________ (用 、、来表示)
(2)验证系统的机械能守恒的表达式为_________ (用 、、、、、来表示)
(3)当_________ (填或)可验证滑块和遮光条的动能定理,其表达式为_________ (用、 、、、、、来表示)
(2)验证系统的机械能守恒的表达式为
(3)当
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2024-02-22更新
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175次组卷
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2卷引用:【名校面对面】2022-2023学年高二大联考(8月)物理试题