10.(2014年 大纲卷)22.(6 分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小g=9.80m/s2。
根据表中数据,完成下列填空:
⑴物块的加速度a= m/s2(保留3位有效数字)。
⑵因为 ,可知斜面是粗糙的。
11.(7分)(2013全国新课标理综1第22题)
图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均值a; ⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。
回答下列为题:
(1) 测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示。其读数为 cm (2)物块的加速度a可用d、s、△tA,和△tB,表示为a= (3) 动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ=
(4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或”系统误差” )
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12.(12分)(2013全国高考大纲版理综第23题)测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下:
A Q ①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h; ③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地B P C 点D; R L ④重复步骤③,共做10次;
C′ D ⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心
到C′的距离s。
(1)用实验中的测量量表示:
(ⅰ)物块Q到达B点时的动能EkB=__________; (ⅱ)物块Q到达C点时的动能EkC=__________;
(ⅲ)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=__________; (ⅳ)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=__________。 (2)回答下列问题:
(ⅰ)实验步骤④⑤的目的是 。
(ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是 (写出一个可能的原因即可)
13. (2013全国新课标理综II第22题)(8分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算。可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。 A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离s C.桌面到地面的高度h D.弹簧的压缩量△x E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s--△x图线。从理论上可推出,如果h不变,m增加,s--△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。如果m不变,h增加,s--△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关
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系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比。
14.(8分)[2014·山东卷] 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度.
实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示.在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②; 实验数据如下表所示:
G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.60 ④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s.
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出FG图线.
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=______(保留2位有效数字). (3)滑块最大速度的大小v=________(用h、s、μ和重力加速度g表示).
F/N1.8滑块木板弹簧秤细线橡皮泥ArCDPh1.61.41.21.00.80.60.40.2图甲图乙G/N1.01.52.02.53.03.54.04.5
(3)滑块最大速度的大小v=____________(用h、s、?和重力加速度g表示。)
15.2014年天津高考18分)(1)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示。若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h= ,圆盘转动的角速度大小ω= 。
(2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动,以此定量研究绳拉力做功与小车动能变
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化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。
①若要完成该实验,必须的实验器材还有哪些 。
②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个 (填字母代号) A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③平衡摩擦后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数太少,难以选到合适的点计算小车的速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一各解决方法: 。 ④他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的 (填字母代号)。 A.在接通电源的同时释放了小车 B.小车释放时离打点计时器太近
C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力
16.[2014·四川卷] (1)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.
17.[2014·安徽卷] (18分)Ⅰ.图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有________. a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中yx2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________.
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O x
2
O x O 2
2
x O x
2
y y y y a b
图2
c d
Δx (3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为O x
y1 A 平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm,y2为45.0 cm,A、B两点水平间距Δx为40.0 cm.则平抛小球的初速度v0为________m/s,若C点的竖直坐标y3为y2 B y3 C 60.0 cm,则小球在C点的速度vC为________m/s(结果保留两位有
y 效数字,g取10 m/s2). 图3
18.[2014·江苏卷] 为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的有( )
A.两球的质量应相等 B.两球应同时落地
C.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 19.[2014·广东卷] (2)某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.
①如图23(a)所示,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表.由数据算得劲度系数k=________N/m.(g取9.80 m/s2)
50 100 150 砝码质量(g) 8.62 7.63 6.66 弹簧长度(cm) ②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图23(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小________.
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为________.
④重复③中的操作,得到v与x的关系如图23(c).由图可知,v与x成________关系.由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________成正比.
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