高三物理一轮实验复习题
高考物理一轮复习 专题08 探究弹力与弹簧伸长之间的关系(测)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题08 探究弹力与弹簧伸长之间的关系【总分为:110分时间:90分钟】实验题〔共10小题,每题11分〕1.在“探究弹力和弹簧伸长关系〞的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂竖直弹簧下端,进展测量,根据实验所测数据,利用描点法做出了所持钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,根据图象回答以下问题。
〔1〕弹簧的原长为______.〔2〕弹簧的劲度系数为______.〔3〕分析图象,总结出弹簧力F跟弹簧长度L之间的关系式为.【答案】〔1〕10cm 〔2〕 1000N/m 〔3〕F=1000L-100 〔N〕【名师点睛】此题比拟简单,结合图象考查了胡克定律的根底知识,是一道考查根底知识的好题.在研究弹簧的伸长与拉力的关系问题时,一定要特别区分“弹簧的长度〞与“弹簧的伸长〞的不同。
2.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关,理论与实验都证明Sk YL,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量〔1〕在国际单位中,杨氏模量Y 的单位应为A 、NB 、mC 、N/mD 、2N /m〔2〕某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F 与伸长量x 之间的关系图像如下列图,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k =______________ N/m〔3〕假设橡皮条的原长为10.0cm ,面积为1.02mm ,如此该橡皮筋的杨氏模量Y 的大小是_________〔只填数字,单位取〔1〕中正确单位,结果保存两位有效数字〕【答案】〔1〕D 〔2〕2510/N m ⨯〔3〕725.010/N m ⨯3.某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图2所示,取g =10m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图1所示,指针指示的刻度值为cm 〔刻度尺单位为:cm 〕.(2)从图2可求得该弹簧的劲度系数为N/m 〔结果保存两位有效数字〕;(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B.实验中未考虑小盘的重力C.读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D.在利用x-m图线计算弹奏的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【答案】(1)18.00 (2)0.3 (3)AC【名师点睛】此题考查探究弹国和弹簧伸长之间的关系实验,要注意明确实验原理与实验中的须知事项,并正确根据图象分析实验数据.4.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图1所示,如此由图线可知:〔1〕弹簧的劲度系数为N/m.〔2〕为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案.①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案更合理.②假设A和B的重力分别为10.0N和20.0N.当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,b 的示数为11.0N,c的示数为4.0N,如此A和B间的动摩擦因数为.【答案】〔1〕300/N m;〔2〕①甲;②0.3【解析】〔1〕由图读出,弹簧的弹力0F=时,弹簧的长度为10L cm=,即弹簧的原长为10cm,由图读出弹力为60F N=,弹簧的长度为5L cm=,弹簧压缩的长度004020200.2x L L cm m=-=-==;由胡克定律得弹簧的劲度系数为600.2/300/k N m N mxF===。
高三物理一轮总复习 专题2.1 重力 弹力(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题2.1 重力弹力1. 判断正误,正确的划“√〞,错误的划“×〞(1)自由下落的物体所受重力为零(×)(2)重力的方向不一定指向地心(√)(3)地球上物体所受重力是万有引力的一个分力.(√)(4)物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力〔×〕(5)物体的重心就是物体上最重的一点,所以物体的重心不可能不在这个物体上〔×〕(6)同一物体从赤道移到北极,其重力不仅大小变大,而且方向也变了〔√〕(7)弹力一定产生在相互接触的物体之间(√)(8)相互接触的物体间一定有弹力(×)(9)F=kx中“x〞表示弹簧形变后的长度(×)(10)弹簧的形变量越大,劲度系数越大(×)(11)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定(√)(12)只要物体发生形变就会产生弹力作用.(×)(13)物体所受弹力方向与自身形变的方向一样.(×)(14)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆.(×)2. 如下关于力的说法中,正确的答案是( )A.有的力有施力物体,有的力没有施力物体B.任何物体受到力的作用后形状都发生改变C.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力D.影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点【答案】D3. (多项选择)如下四个图中,所有的球都是一样的,且形状规如此质量分布均匀。
甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。
关于这四个球的受力情况,如下说法正确的答案是( )A.甲球受到一个弹力的作用 B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用 D.丁球受到两个弹力的作用【答案】AC4. (多项选择)关于弹力的方向,如下说法中正确的答案是( )A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C.将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D.物体间相互挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体【答案】AD【解析】放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力,其方向为垂直于桌面向上,故A正确;放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上,故B错误,D正确;绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向,而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向,故C错误。
高三物理一轮总复习 专题2.5 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题2.5 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系1. (多项选择)在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,以下说法正确的答案是( )A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等【答案】AB2.某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系〞的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是( )【答案】C【解析】由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x>0,所以选C.3.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a 和b,得到弹力与弹簧长度的图象如下列图。
如下表述正确的答案是〔〕A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比【答案】B【解析】由F=k(l-l0)可知,当F=0时,l=l0,即图象的横轴截距表示弹簧的原长,A 错误;图象的斜率表示弹簧的劲度系数,B正确、C错误;图象不过原点,D错误。
4. (多项选择) 在“探究弹力与弹簧伸长量的关系〞实验中,关于测量弹簧原长的操作步骤先后顺序,如下说法正确的答案是( )A.先测量弹簧的原长,后竖直悬挂B.先竖直悬挂,后测量弹簧的原长C.先后顺序对实验结果无影响D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自身重量【答案】BD5. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如下列图,如此由图线可知:(1)弹簧的劲度系数为_________。
(2)弹簧的弹力为5N时,弹簧的长度为__________。
河南省郑州外国语学校2023届高三物理一轮复习试卷:电学实验
郑州外国语学校一轮复习-电学实验复习1.(1)小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径,刻度如图甲所示,读数为________mm;用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度,部分刻度如图乙所示,读数为________cm。
(2)①接0~3V量程时读数为_________V;接0~3A量程时读数为_________A。
②接0~15V量程时读数为________V;接0~0.6A量程时读数为________A。
(3)图为一正在测量中的多用电表表盘。
①如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为___________Ω。
②如果是用直流10mA档测量电流,则读数为___________mA。
③如果是用直流5V档测量电压,则读数为_____________V。
2.某同学描绘一个标识为“3V、1.5W”的某电学元件的伏安特性曲线,他从实验室找来如下实验器材:直流电源(电动势为3.0V、内阻忽略不计)、滑动变阻器(阻值0∼20Ω,额定电流2A)、电流表A1(量程0∼3A,内阻约为0.1Ω)、电流表A2(量程0∼600mA,内阻约为5Ω)、电压表V1(量程0∼3V,内阻约为3kΩ)、电压表V2(量程0∼9V,内阻约为200kΩ)、开关一个、导线若干;(1)为了完成实验且减小实验误差,该同学应选择电流表_____和电压表_____。
(2)实验要求能够实现在0∼3V的范围内对该元件的电压进行测量,帮他在下面的虚框内画出实验电路原理图(待测元件用电阻符号表示)。
(3)根据该元件的伏安特性曲线可知,随电压的升高其电阻_____(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)假设将两个完全相同的该元件与一个阻值为6.0Ω的定值电阻串联接入题中所给的电源两端,则一个元件消耗的实际功率为_____W(结果保留两位有效数字)。
3.在飞行器仪表上使用的电阻器和电位器,要求具有电阻温度系数低,电阻率大,耐磨等性能。
实验小组测量一个由新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验,其操作如下:(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示,可知其长度为L=_______mm;用螺旋测微器测出其直径D如图2所示,则D=_______mm。
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编:运动的图像
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编:运动的图像一、单选题(共10题;共20分)1.(2分)某人从同一点P以相同的速度先后竖直向上抛出两小球A、B,两球的v−t图像分别如图中A、B 所示,不计空气阻力,g取10m/s2。
下列说法正确的是()A.B球上升0.15m时和A球相遇B.若抛出两球的时间差合适,A球可以在上升过程中和B相遇C.t=0.2s和t=0.3s时,两球的间距相等D.t=0到t=0.3s,A球运动的平均速度大小为56m/s2.(2分)甲、乙两物体从t=0时刻出发,其运动的位置随时间变化的x-t图像如图所示,下列说法正确的是()A.甲物体做匀加速直线运动,乙物体做曲线运动B.t2时刻甲物体的速度大于乙物体的速度C.t1~t2时间内,甲物体通过的路程小于乙物体通过的路程D.t1~t2时间内,甲物体的平均速度小于乙物体的平均速度3.(2分)一个物体沿直线运动,其v−t图像如图所示,下列说法正确的是()A.物体在0~2s的加速度最大B.物体在6s时运动方向发生改变C.物体在6~8s的平均速度为4m/sD.物体在0~2s与6~8s的加速度方向相反4.(2分)如图所示,某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的v−x图像,汽车刹车过程可视为匀减速运动,下列说法正确的是()A.汽车刹车过程的时间为1sB.汽车刹车过程的加速度大小为10m/s2C.当汽车的位移为5m时,运动速度小于5m/sD.当汽车运动速度为5m/s时,位移大于5m5.(2分)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体不能回到初始位置的是()A.B.C.D.6.(2分)龟兔赛跑的s−t图像如图所示,根据图像所提供的信息来分析,下列说法正确的是()A.0∼t1兔子的加速度大于乌龟的加速度B .t 2时刻乌龟与兔子相遇,t 龟时刻乌龟与兔子不相遇C .0∼t 3乌龟的平均速度与兔子的平均速度之差为s终点t 龟−s0t 1D .t 3∼t 龟兔子的平均速度与乌龟的平均速度之差为s 终点−s0t 兔−t 3−s 0t 17.(2分)一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图象如图所示。
高考物理一轮复习 专题2.4 实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系(精练)(含解析)-人教版高三全册物理
实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系〞的实验.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象.由此图象可得该弹簧的原长x 0=________cm ,劲度系数k =________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x =________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F =0时的x 值,即x 0=4 cm.k =ΔF Δx =6〔16-4〕×10-2 N/m =50 N/m. (3)测力计示数F =3.0 N ,由乙图知弹簧长度x =10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102.(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进展测试,根据测得的数据绘出如下列图的图象.(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.(2)这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为______ N/m ,乙弹簧为________ N/m.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞).【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,如此此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度. (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k 甲=F 甲Δx 甲=46×10-2 N/m ≈66.7 N/m k 乙=F 乙Δx 乙=84×10-2 N/m =200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧,应当选甲弹簧.【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3.(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示.重力加速度g =10 m/s 2,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m ,由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数.【解析】分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm ,所以弹簧劲度系数k 1=ΔF Δl =mg Δl =0.50 N 0.01 m =50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm ,即k 1×0.003 2+k 2×0.003 2=mg ,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.【答案】50 能4.(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1k-n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.【解析】(1)①k =mg Δx 2=0.100×9.80 N 〔5.26-4.06〕×10-2 m≈81.7 N/m. ②1k =181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法,画一条直线,让大局部的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.(3)设直线的斜率为a ,如此有1k =an ,即k =1a ·1n ,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,如此有n =60l 00.118 8,把其代入k =1a ·1n中可求得. 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ~1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0~3.62l 0均正确 5.(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时,实验步骤如下:安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l 1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l 1=_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ,还需要测量的是_.作出F -x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.(2)该同学更换弹簧,进展重复实验,得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线,由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是.【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为:25.85 cm ;本实验中需要是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长.(2)有图象可知,斜率表示弹簧的劲度系数,k =70.035=200 N/m ;图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,使弹簧变长.【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6.(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系,做了如下实验:①如图1所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O 点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.②将质量为m =100 g 的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0;用水平力拉A 点,使A 点在新的位置静止,描下此时橡皮筋端点的位置A 1;逐步增大水平力,重复5次……③取下制图板,量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α-l 的图象如下列图. 完成如下填空:(1)重力加速度为g ,当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示).(2)取g =10 m/s 2,由图2可得橡皮筋的劲度系数k =N/m ,橡皮筋的原长l 0= m .(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析,根据共点力平衡可知mg =T cos α,解得T =mg cos α;(2)在竖直方向,合力为零,如此kl cos α=mg ,解得1cos α=kl mg ,故斜率k ′=k mg,由图象可知斜率k ′=100,故k =mgk ′=100 N/m ;由图象可知,直线与横坐标的交点即为弹簧的原长,为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7.(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示,取g =10 m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图甲所示,指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为:cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B .实验中未考虑小盘的重力C .读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D .在利用x -m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ,故读数为18.00 cm.(2)结合mg =kx ,得x =gkm ,由图可知 k =0.08×100.42-0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量,故A 错误;本实验中可采用图象进展处理,故小盘的重力可以不考虑,故B 正确;在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取,故C 错误;当拉力超过弹性限度时,将变成曲线,不再符合胡克定律,故应舍去,故D 正确.【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中,按图所示安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P ,实验时的主要步骤是:①将指针P 移到刻度尺l 01=5cm 处,在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;②取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 02=10cm 处,在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;③取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 03=15cm 处,在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P 下移5cm ,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变.将实验所得数据记录、列表如下:次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内),回答如下问题:(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm 时,其劲度系数k =N/m.(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数(填选项前的字母).A .不变B .越大C .越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时,弹簧的弹力为0.5 N ,根据胡克定律得:k =F Δx =0.516.67-15.00×10-2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析,弹簧弹力相等,同一根弹簧,原长越长,形变量越大,根据胡克定律F=kx 知,弹簧的劲度系数越小,应当选C.【答案】(1)30 (2)C9.(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有:________.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保存2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,如下正确的答案是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,如此k=ΔFΔx=4.9 N/m.由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D 错误.【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10.(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度,然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端,并记录好相应读数.(1)某次测量如下列图,指针所指刻度尺读数为________cm.(2)该同学在实验过程中,发现挂前3个钩码时,钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系,但当挂上第4个钩码时,弹簧突然向下伸长很多,和前3组数据比照,明显不再成正比关系,产生这种情况的原因是__________________________________.(3)更换新的同种弹簧后进一步探究,在挂上第3个钩码后,在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________,弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,所以读数为14.15 cm;(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律;(3)弹簧伸长,在不超过其弹性限度时,其弹性势能增加,而钩码下降,弹力做负功,机械能减少.【答案】(1)14.15(14.13~14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律(3)减少增加1.(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm ;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字).【解析】标尺的游标为20分度,准确度为0.05 mm ,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,如此读数为37 mm +15×0.05 mm=37.75 mm =3.775 cm .弹簧形变量x =(3.775-1.950)cm =1.825 cm ,砝码平衡时,mg =kx ,所以劲度系数k =mg x =0.100×9.801.825×10-2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72.(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在甲木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出.甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题:(1)f 4=________N ;(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f -m 图线;(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f =________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N.(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,f-m图线的斜率为k=μg.(4)根据图象求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ=0.40.【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M+m)gμg(4)0.403.〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞).【答案】 (1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N;因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,如此另一个分力为F2=F2-F21=4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC夹角,根据力的平行四边形法如此可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.。
高三物理 一轮复习 《实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系》(含详解)
注意事项
1.操作:弹簧竖直悬挂,待钩码静止时测出弹簧长度。 2.作图:坐标轴标度要适中,单位要标注,连线时要使各数据点均匀分布在图线的
两侧,明显偏离图线的点要舍去。 3.适量:弹簧下端所挂钩码不要太多以免弹簧伸长量超出弹性限度。 4.多测:要使用轻质弹簧尽可能多测几组数据。 5.统一:弹力及伸长量对应关系及单位应统一。
解析:(1)实验时需要将测得的数据描点绘图,所以在测量时要逐一增挂钩码, 记下每增加一个钩码后指针的标尺刻度和对应的钩码总重,故选 A。
(2)由胡克定律 F=kΔx 可得,弹簧的劲度系数为 k=Δ ΔFx =10×2.150--20-0 N/m
=25 N/m。 (3)弹簧在其弹性限度范围内,弹簧所受的弹力与弹簧的形变量成正比,超过
数据处理
1.列表法:将实验数据填入表中,研究测量的数据,可发现在实验误差允许的范围 内,弹力与弹簧伸长量的比值不变。
2.图像法:根据测量数据,在建好直角坐标系的坐标纸上描点。以弹簧的弹力 F 为 纵轴,弹簧的伸长量 x 为横轴,根据描点的情况,作出一条经过原点的直线。
实验02步——透析常见考法,明确常考点
(3)图 3 是该同学描绘的弹簧的伸长量 x 与弹力 F 的关系图线,图线的末段明
显偏离直线,造成这种现象的主要原因是_________________________________ ______________________________________________________________________。
e.重复上述第 4 步操作;
f.作出钩码数量 n 及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度 x 的关系图像,如
图所示。
根据 n x 图像,回答以下问题: (1)不挂钩码时,橡皮绳的伸长量为 x0=______; (2)该橡皮绳的劲度系数 k= ______ N/m(取 g=9.8 m/s2);
高三物理一轮复习专项训练
高三物理一轮复习专项训练高三物理一轮复习专项训练(5)班级姓名1.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定打算,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.B.他们打算利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时刻变化的规律,以验证假设.C.在相同的实验条件下,同学们第一测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的位移一时刻图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时刻图线,如图(b)中图线l、2、3、4、5所示.D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是_____.(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做_____运动,表中X处的值为.(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始时期做_____运动,最后“小纸杯”做:运动.(4)比较图(b)中的图线l和5,指出在1.0~1.5s时刻段内,速度随时刻变化关系的差异:_________________________________________________。
时刻(s) 下落距离(m)0.0 0.0000.4 0.0360.8 0.4691.2 0.9571.6 1.4472.O X2.如图,A、B两物体在同一直线上,A在原点东,B在原点西,由图线可知,下列说法中正确的是()A.A、B两物体同时开始相向运动,动身时相距15米B.A的速度大小为2.5米/秒C.A 、B 两物体在运动的6秒内不能通过原点D.A 、B 两物体经4秒相遇,相遇位置在原点西方5米处3.如图所示,I 、II 分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v-t 图线,依照图线能够判定 ( ) A .甲、乙两球作的是初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同,方向相反B .图线交点对应的时刻两球相距最近C .两球在t =2s 时速率相等D .两球在t =8s 时发生碰撞4.一物体沿直线运动,其v - t 图象如图所示,则关于该物体的运动情形,下述正确的是:( )A 、第1s 末物体的位移和速度都改变方向B 、第2s 末物体的位移和速度都改变方向C 、前4s 内物体的位移为零D 、第1s 末、第3s 末、第5s 末物体所在的位置相同5.在一条宽马路上某一处有甲、乙两车,它们同时开始运动,取开始运动时刻为计时零点,它们的v-t 图象如图所示,在0~t 4这段时刻内的情形是( )A .甲在0~t 1时刻内做匀加速直线运动,在t 1时刻改变运动方向B .在t 2时刻甲车速度为零,然后反向运动,现在两车相距最远C .在t 3时刻甲车追上乙车D .在t 4时刻,两车相距最远6.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时刻t 的关系和物块速度v 与时刻t 的关系如图所示。
2023届高考物理一轮复习:相互作用
高三一轮复习相互作用一.选择题1.中国书法是一种艺术。
长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带,该同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住(如图左侧黑色物体为镇纸)则下列关于向右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是()A .毛笔受到白纸向右的滑动摩擦力B .镇纸受到了向右的静摩擦力C .白纸受到了3个摩擦力D .桌面受到白纸向右的静摩擦力2.如图所示,固定的斜面上,叠放着A 、B 两木块,木块A 与B 的接触面是水平的,水平力F 作用于木块A ,木块A 、B 保持静止。
下列说法正确的是A.木块B 可能受到4个力作用B.木块A 对木块B 的摩擦力可能为0C.木块B 对木块A 的作用力方向竖直向上D.斜面对木块B 的摩擦力方向沿斜面向下3.如图所示,物体m 通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M ,则水平地面对斜面体A.无摩擦力B.有水平向右的摩擦力C.支持力为(M +m )gD.支持力大于(M +m )g4.如图所示,有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱,其中第3、4块固定在地面上,每块石块的两个面间所夹的圆心角均为37°。
假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、3块石块间的作用力和第1、2块石块间的作用力的大小之比为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)A.45 B.35 C.54 D.345.某同学将一倾角为θ的斜面固定在水平面上,斜面顶端固定一个挡板。
一根轻质弹簧一端固定在挡板上,另一端拴接一个物块,物块放置于斜面上,并保持弹簧与斜面平行,如图所示。
该同学发现当弹簧的伸长量分别为x 和2x 的时候,物块都恰好能静止在斜面上,弹簧处于弹性限度内,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则斜面与物块间的动摩擦因数为A.μ=31tan θB.μ=2tan θC.μ=3tan θD.μ=21tan θ6.如图所示,钉子A 和小定滑轮B 均固定在竖直墙面上,它们相隔一定距离且处于同一高度,细线的一端系有一小砂桶D ,另一端跨过定滑轮B 固定在钉子A 上。
完整版)高三一轮复习物理必修一测试题
完整版)高三一轮复习物理必修一测试题高三一轮复阶段检测(一)一、选择题(共10小题,每小题4分,不得2分)1.某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事研究,甲、乙两个小分队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则()A.两个小分队运动的平均速度相等B.甲队的平均速度大于乙队C.两个小分队运动的平均速率相等D.甲队的平均速率大于乙队2.有一列火车正在做匀加速直线运动。
从某时刻开始计时,第1分钟内,发现火车前进了180m。
第6分钟内发现火车前进了360m。
则火车的加速度为()A.0.01m/s²B.0.05m/s²C.36m/s²D.180m/s²3.如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是()A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左B.质点对半球体的压力大小为mgcosθC.质点所受摩擦力大小为μmgsinθD.质点所受摩擦力大小为mgcosθ4.如图1-3-8所示,有一质点从t=0时刻开始,由坐标原点出发沿v轴的方向运动,则以下说法正确的是()A.t=1s时,离开原点的位移最大B.t=2s时,离开原点的位移最大C.t=4s时,质点回到原点D.0到1s与3s到4s的加速度相同5.如图所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m₁和m₂,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,现用一水平力F向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是()A.L+Fm₂/(m₁+m₂)kB.L-1/(m₁+m₂)kC.L-Fm₁m₂/kXXX6.在一种做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根自然长度为L、劲度系数为k的弹性良好的轻质柔软橡皮绳,从高处由开始下落1.5L时到达最低点,若在下落过程中不计空气阻力,则下列说法中正确的是:A.下落高度为L时速度最大,然后速度开始减小,到最低点时速度为零B.人在整个下落过程的运动形式为先做匀加速运动,后做匀减速运动C.下落高度为L+mg/k时,游戏者速度最大D.在到达最低点时,速度、加速度均为零11.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤如下:A。
高三物理第一轮课时解析复习题8
课时21第7章 恒定电流第一节 串、并联电路和欧姆定律、电阻定律一、选择题1.如图所示的电解池接入电路后,在t 秒内有n 1个一价正离子通过溶液内某截面S ,有n 2个一价负离子通过溶液内某截面S ,设e 为元电荷,以下说法正确的是( )A .当n 1=n 2时,电流为零B .当n 1>n 2时,电流方向从A →B ,电流为I =(n 1-n 2)e tC .当n 1<n 2时,电流方向从B →A ,电流为I =(n 2-n 1)e tD .电流方向从A →B ,电流为I =(n 2+n 1)e t解析:选 D.由电流方向的规定可知,正、负电荷向相反方向定向移动所形成的电流的方向是相同的,所以电流应该是I =(n 2+n 1)e t,电流方向按规定应是从A →B .D 选项正确.2. (2011年深圳调研)如图所示,a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是( )A .a 代表的电阻丝较粗B .b 代表的电阻丝较粗C .a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D .图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析:选B.b 图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R =ρl S 知,b 的导线粗,B 正确,A 、C 不正确.电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,D 不正确.3.下列四个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间的函数关系是( )解析:选C.白炽灯泡为纯电阻,其功率表达式为:P =U 2R ,而U 越大,电阻越大,图象上对应点与原点连线的斜率越小,故选项C 正确.4.(2011年广州模拟)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V .重新调节R 并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V .则这台电动机正常运转时输出功率为( )A .32 WB .44 WC .47 WD .48 W解析:选 A.当电动机停止转动时,此时电动机相当于一个纯电阻,所以由题中的两表读数,可以计算出电动机的内阻为:r =U I ,代入数据得:r =4 Ω,重新调节R 并使电动机恢复正常运转,根据题中的两表读数,计算出电动机的输出功率为:P =UI -I 2r ,代入数据解得:P =32 W ,B 、C 、D 错误,A 正确.5.(2011年聊城模拟)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )A.电动机的输入功率为576 WB .电动机的内电阻为4 ΩC .该车获得的牵引力为104 ND .该车受到的阻力为63 N解析:选AD.U =48 V ,I =12 A ,P =UI =576 W ,故A 正确.P入=P 出+I 2r ,r =576-350122 Ω=11372 Ω,故B 错.P 出=F v =F f v ,F f =350(203.6)N =63 N ,故C 错,D 正确.6.如图所示,用输出电压为1.4 V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电,下列说法中正确的是()A.电能转化为化学能的功率为0.12 WB.充电器输出的电功率为0.14 WC.充电时,电池消耗的热功率为0.02 WD.充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内解析:选ABC.充电器对电池的充电功率为P总=UI=0.14 W,电池充电时的热功率为P热=I2r=0.02 W,所以转化为化学能的功率为P化=P总-P热=0.12 W,但电池储蓄的是能量不是功率,故D错.7.在如图所示电路中,E为电源,其电动势为9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30 Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在闭合开关S.然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为() A.10 ΩB.20 ΩC.15 ΩD.5 Ω答案:B8.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是()A.P甲=P乙B.P甲=3P乙C.P乙=3P甲D.P乙>3P甲解析:选B.设各灯泡正常工作时的电流为I,则甲电路的总电流为I甲=3I,乙电路的总电流为I乙=I,所以由P=UI得P甲=3P乙,应选B.9.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A.图甲中的A1、A2的示数相同B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同解析:选 B.甲图中流过表头的电流相同,故指针偏角相同,但由于A1、A2的量程不同,所以示数不同,故A错B对.乙图中A1、A2中的电流相同,故示数相同,但两者表头中的电流不等指针偏角不同,故C、D错.10.自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接,骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来,现使车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行,第一次关闭自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是( )A .200 JB .250 JC .300 JD .500 J解析:选 A.根据能量守恒,第一次关闭自动充电装置时,动能全部转化为内能,第二次启动自动充电装置时,动能一部分转化为内能,另一部分转化为电能,电能为E 电=410E k =410×500 J =200 J ,A对.二、计算题11.(2011年东城模拟)一台小型电动机在3 V 电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时,通过它的电流是0.2 A .在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m .若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30 s 内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻.解析:(1)电动机的输入功率P入=UI=0.2×3 W=0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P机=F v=(4×3/30) W=0.4 W.根据能量关系P入=P机+P Q,得生热的功率P Q=P入-P机=(0.6-0.4) W=0.2 W.所生热量Q=P Q t=0.2×30 J=6 J.(3)根据焦耳定律Q=I2Rt,得线圈电阻R=QI2t =60.22×30Ω=5 Ω.答案:(1)0.6 W(2)6 J(3)5 Ω12.如图所示,图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻,线路提供电压不变):(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电压恒定为12 V的电路上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻;(2)如图乙所示,将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为8 V的电路上,求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率.解析:(1)由于三个电灯完全相同,所以每个电灯两端的电压为:U L=123V=4 V,结合图象可得当U L=4 V时,I L=0.4 A故每个电灯的电阻为:R=U LI L =40.4Ω=10 Ω.(2)设此时电灯两端的电压为U′,流过每个电灯的电流为I,由串联电路的规律得U=U′+2IR0代入数据得U′=8-20 I在图甲上画出此直线如图所示.可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A),即流过电灯的电流为0.3 A,则流过电流表的电流为I A=2I=0.6 A每个灯的功率为:P=UI=2×0.3 W=0.6 W.答案:(1)0.4 A10 Ω(2)0.6 A0.6 W希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。
考点04 实验:验证力的平行四边形定则-2020年 新高三一轮复习物理(解析版)
考点04 实验:验证力的平行四边形定则一、选择题1.(多选)在做“探究求合力的方法”的实验时,先用两个弹簧测力计拉橡皮条,再用一个弹簧测力计拉橡皮条,两次须使橡皮条的结点达到同一位置,这样做是为了()A.便于测量力的大小B.使两个分力和它的合力产生相同的效果C.使两个分力和它的合力有相同的作用点D.便于画出分力与合力的方向【答案】BC【解析】两次使橡皮条沿同一方向伸长相同的长度,表明第一次对橡皮条所加的两个力与第二次对橡皮条所加的一个力是等效力,其次,本实验是共点的两个力的合成,所以拉到同一位置也满足了共点的条件,故选B、C.2.(多选)在“探究求合力的方法”实验中,下列实验要求正确的是()A.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行B.两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直C.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度D.使用弹簧测力计时,不能超过其量程【答案】ACD【解析】实验中为了减小因摩擦造成的误差,要求在拉弹簧测力计时,要注意使弹簧测力计与木板平面平行,故A正确;两弹簧测力计的拉力方向不一定要垂直,只有拉到同一点即可,故B不正确;实验中拉力的大小可以通过弹簧测力计直接测出,读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,故C正确;使用弹簧测力计时,不能超过其量程,故D正确3.在“探究求合力的方法”的实验中,把橡皮条一端固定于P点,另一端通过细绳套连接两只弹簧秤,并使该端拉至O点,测得PO长为L,如图所示.则实验中()A.选取的细绳套适当长一些B.只需要记录弹簧秤的读数C.两根细绳套间的夹角尽可能大些D.改用一只弹簧秤拉橡皮条时,只需使橡皮条的长度仍为L【答案】A【解析】为了减小实验测量的误差,选取的细绳套应适当长一些,故A正确.实验中需记录弹簧秤的读数、拉力的方向以及结点O的位置,故B错误.为了减小测量的误差,两根细绳套间的夹角要适当大一些,不是越大越好,故C错误.为了产生相同的效果,改用一只弹簧秤拉橡皮条时,仍然要拉到同一结点,故D错误.4.(多选)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,使用弹簧测力计必须注意()A.测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点B.测量前应把两弹簧测力计互相勾在一起并对拉,观察它们的示数是否相同,应选用示数相同的一对弹簧测力计C.在用弹簧测力计拉橡皮条时,外壳不要与纸面摩擦D.在用弹簧测力计拉橡皮条时,无需使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行【答案】ABC【解析】A、B选项是为了读数准确,C可以保证准确的测出拉力的大小,在用弹簧测力计拉橡皮条时,必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行5.在做“验证力的平行四边行定则”实验中,假如F1的大小及方向固定不变,那么为了使橡皮条仍然伸长到O点,对F2来说,下面几种说法中正确的是()A.F2可以有多个方向B.F2的方向和大小可以有多个值C.F2的方向和大小是惟一确定值D.F2的方向是惟一的,但大小可有多个值【答案】C【解析】因一个弹簧秤的拉力大小、方向不变,而橡皮筋伸长到O点,说明合力不变,则由平行四边形定则可知另一个力的大小和方向也惟一确定,故A、B、D错误,C正确.二、非选择题6.做“验证力的平行四边形定则”的实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有________和____ ____.(2)要使两次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据,请选择合适的标度在如下图方框中作图完成实验数据的处理.【答案】(1)弹簧测力计橡皮条(2)ACD(3)作图如下【解析】(1)做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形做出两个力的合力的理论值,和那一个力进行比较.所以我们需要的实验器材有:方木板(固定白纸),白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、细绳套(弹簧测力计拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、橡皮条(让力产生相同的作用效果的).(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,应每次将橡皮条拉到同样的位置,即用一个力与用两个力的作用效果相同,故B错误,A、C、D正确.(3)作图如下7.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是________.A.橡皮条固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮条伸长后的总长度D.两个弹簧测力计的读数(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图,其中O为橡皮条与细绳套的结点.图中的________是F1和F2的合力的理论值;________是F1和F2的合力的实际测量值.【答案】(1)BD(2)F F′【解析】(1)两条细绳套的方向就是两分力的方向,记下O点位置和细绳套的方向就可以画出两分力的方向,两分力的大小由弹簧测力计直接读出.(2)根据平行四边形定则求出来的是理论值,实际测量值和理论值有误差.8.做“探究求合力的方法”的实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有__ ______和________.(2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端结两个细绳套,通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条,使结点移到某一位置O,此时需记下:①________;②________;③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长,使结点到达________,再记下________.(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值;________是力F1与F2的合力的实验值.通过把________和________进行比较,验证平行四边形定则.【答案】(1)三角板橡皮条(2)①O点位置②细绳所指方向③相应弹簧测力计读数同一位置O点弹簧测力计读数和细绳方向(3)F F′F F′【解析】实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向.9.小明和小红在探究“互成角度的两共点力的合力”时,讨论出一个探究方案并加以实施.以下是他们的实验过程:①小明用图钉将白纸钉在置于水平面上的木板上,小红用笔在白纸上标上标记O点.②小明用图钉将橡皮绳一端固定在木板上O点,在橡皮绳的末端系住两绳套.用两个弹簧测力计分别向左右斜上方拉,把橡皮绳的另一端拉至某一点,并记下该点为A点.③小红用笔在两弹簧测力计的钩子末端做下记号B和C,用尺画直线分别连接AB和AC并标上箭头,同时记录下两弹簧测力计的示数,即为两弹簧测力计拉力的方向和大小.④小明再次只用一个弹簧测力计钩住绳套,将橡皮绳的结点拉到步骤3中同样的A点位置,小红再次记下钩子末端位置D,连接线段AD标上箭头,同时记下弹簧测力计示数.⑤取下白纸,小红连接线段BD和CD,即认为F AD为F AB和F AC的合力.(如图)请你指出以上探究方案的错误之处(不少于三处):(1)________________________________________________________________________;(2)________________________________________________________________________;(3)________________________________________________________________________.【答案】(1)拉弹簧测力计时用力方向应该与木板平面平行(2)力的大小应该用力的图示表示(3)求合力时应该用平行四边形定则(4)一个弹簧测力计的拉力方向与两个弹簧测力计的拉力的合力方向不一定相同(任选其三)【解析】拉细绳套时,弹簧测力计应与木板平行,且使其轴线方向与细绳套方向一致.先作出F1、F2的图示,再作平行四边形,对角线F和F1、F2的合力,用一个弹簧测力计拉时,也应作出拉力F′的图示,且它们用同一个标度.10.有两个大小不变的共点力F1和F2,它们合力的大小F合随两力夹角的变化情况如图所示,则两力的大小分别为多少?【答案】F1=8 N F2=4 N或F1=4 N F2=8 N【解析】当两力的夹角为0°时,F合=F1+F2,得F1+F2=12 N①当两力的夹角为180°时,得F1-F2=4 N或F2-F1=4 N②由①②两式得F1=8 N、F2=4 N或F1=4 N、F2=8 N.11.在电线杆的两侧用钢丝绳把它固定在地上,如图所示.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每根钢丝绳的拉力都是300 N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.【答案】519.6 N,方向竖直向下【解析】先画出力的平行四边形,如图所示,由于OA=OB,得到的是菱形.连结AB,两对角线垂直且平分,OA表示300 N,∠AOO′=30°.在三角形OAO′中,OO′=OA·cos 30°.在力的平行四边形中,各线段的长表示力的大小,则有=F1·cos 30°,所以合力F=2F1cos 30°=2×300×N≈519.6 N12.如图所示,在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?【答案】5.0 N 1.0 N【解析】由平行四边形定则可知,图中F1与F2的合力F==5.0 N.若木块滑动时,木块受到的滑动摩擦力大小为F′=μF N=μmg=6.0 N.由于F<F′,故木块处于静止状态,木块与地面间的摩擦力为静摩擦力,大小与F相等,即为5.0 N.当F2顺时针旋转90°时,F1与F2方向相同.它们的合力为F1+F2=7.0 N>6.0 N.此时木块运动受滑动摩擦力作用,木块受的合力为1.0 N13.有同学利用如图所示的装置来探究求合力的方法:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F T OA、F T OB和F T OC,回答下列问题:(1)(多选)改变钩码个数,实验能完成的是()A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是()A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图中________(选填“甲”或“乙”)是正确的.【答案】(1)BCD(2)A(3)甲【解析】(1)对O点受力分析如图所示,OA、OB、OC分别表示F T OA、F T OB、F T OC的大小,由于三个共点力处于平衡,所以F T OA、F T OB 的合力大小等于F T OC,且F T OC<F T OA+F T OB,即|F T OA-F T OB|<F T OC<F T OA+F T OB,故B、C、D 能完成实验.(2)为探究求合力的方法,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,应从力的三要素角度出发,要记录钩码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故A正确,B、C、D错误.(3)以O点为研究对象,F3的实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,F1、F2的合力的理论值与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际。
高三物理第一轮复习专用试卷
准兑市爱憎阳光实验学校物 理 试 题一、选择题1.2007 年3 月26 日,共同签署了<中国国家局和俄罗斯联邦局关于探测火星——火卫一的协议>,双方确对火星及其卫星“火卫一〞进行探测.“火卫一〞在火星赤道正上方运行,与火星中心的距离为9450km .绕火星1周需7h39min ,假设其绕行轨道简化为圆轨道,引力常量G .那么由以上信息能求出 b A .“火卫一〞的质量 B .火星的质量 C .“火卫一〞受到火星的引力 D .火星的密度2.在2021的成绩第24d A .运发动过最高点时的速度为零B .撑杆恢复形变时,弹性势能完全转化为动能C .运发动要跃过横杆,其重心必须高于横杆D .运发动在上升过程中对杆先做正功后做负功3.如下图,质量相的甲、乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A 、B 两点.当甲物体被水平抛出的同时,乙物体开始自由下落.曲线AC 为甲物体的运动轨迹,直线BC为乙物体的运动轨迹,两轨迹相交于C 点,空气阻力忽略不计.那么两物体adA .在C 点相遇B .经C 点时速率相C .在C 点时具有的机械能相D .在C 点时重力的功率相4.如下图,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ,跨过固于斜面体顶端的小滑轮O ,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.A 的质量为m ,B 的质量为4m .开始时,用手托住A ,使OA 段绳恰处于水平伸直状态〔绳中无拉力〕,OB 绳平行于斜面,此时B 静止不动.将A 由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,以下判断中正确的选项是abcA .物块B 受到的摩擦力先减小后增大 B .地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C .小球A 的机械能守恒D .小球A 的机械能不守恒,A 、B 系统的机械能守恒5.如下图,用跨过滑轮的轻绳拉动物块A到达滑轮之前,关于物块A 的以下说法正确的选项是A .将竖直向上做匀速运动 B .将处于超重状态 C .将处于失重状态D .将竖直向上先加速后减速6.在高处以初速度v 0水平抛出一个石子,不考虑空气阻力。
高考物理一轮复习 精选题辑 课练7 实验 探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系-人教版高三全册物理试题
课练7 实验探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系验证力的平行四边形定如此1.如下是某小组做“探究弹力和弹簧伸长的关系〞实验中准备完成的实验步骤.请你帮该小组按操作的先后顺序用字母排列出来:________.A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,作出F—x 图线.B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0.C.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码D.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺.E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.F.解释函数表达式中常数的物理意义.答案:DBCAEF解析:第一步,安装实验装置,为D;第二步,记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0,以便计算弹簧的伸长量,为B;第三步,依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码,为C;第四步,画出图象,为A;第五步,写出关系式,为E;最后,解释函数表达式中常数的物理意义,为F.所以步骤为DBCAEF.2.某同学利用如图a所示装置做探究弹簧弹力大小和其长度的关系的实验.(1)他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长x0=________cm,劲度系数k=________N/m.(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图c所示时,该弹簧的长度x=________cm.答案:(1)4 25 (2)16解析:(1)如果以弹簧长度x为横坐标,弹力大小F为纵坐标,作出F-x图象,那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,所以根据图象可知,该弹簧的原长x 0=4 cm ,劲度系数k =ΔF Δx=25 N/m ;(2)弹簧秤的读数表示弹力的大小,即F =3.0 N ,所以该弹簧的长度x =x 0+F k=16 cm.3.某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系〞实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L 0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L ,把L -L 0作为弹簧的伸长量x ,钩码重力作为弹力F .这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是如下图象中的( )答案:C解析:考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x ≠0,应当选C.4.在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进展测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G 与弹簧总长L 的关系图象,如下列图.根据图象回答以下问题.(1)弹簧的原长为________.(2)弹簧的劲度系数为________.(3)分析图象,总结出弹簧弹力F 与弹簧总长L 之间的关系式为________.答案:(1)10 cm (2)1 000 N/m(3)F =1 000(L -0.10) (N)(L 的单位为m)解析:钩码的重力等于其对弹簧的拉力,又根据胡克定律F =kx =k (L -L 0),图线在横轴上的截距表示弹簧的原长,斜率表示弹簧的劲度系数,故L 0=10 cm ,k =4014-10×10-2 N/m =1 000 N/m ,即F =1 000(L -0.10) (N)(L 的单位为m)5.在“探究求合力的方法〞的实验中,(1)本实验采用的科学方法是 ( )A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法(2)其中的两个步骤是:①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两个弹簧测力计的读数F1和F2.②只用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时伸长量一样,记下此时弹簧测力计的读数F和细线的方向.以上两步骤均有疏漏,请指出疏漏之处:在①中是________________________________________________________________________;在②中是________________________________________________________________________.(3)在做“互成角度的两个力的合力〞的实验中,用M、N两个弹簧测力计拉橡皮条的结点使其位于O处,此时α+β=90°,如下列图;然后保持M的读数不变,当α角由图中所示的值减小时,要使结点仍在O处,可采用的方法是( )A.增大N的读数,减小β角B.减小N的读数,减小β角C.减小N的读数,增大β角D.增大N的读数,增大β角答案:(1)B (2)①没有记录两个弹簧测力计(或者力、细线)的方向②没有将结点再次拉至O点(3)B解析:(1)在“探究求合力的方法〞的实验中,所用的科学方法是等效替代法,选项B正确.(2)①中只记录了弹簧测力计示数的大小,没有标出弹簧测力计的方向;②中只用一个力拉时,应该让它与两个力拉时的效果一样,即忘记了将结点再次拉至O点.(3)根据题意,要使结点仍在O处,说明合力仍是不变的,M的大小不变,夹角α减小,由图可知,只能减小N的读数,减小β角的大小,选项B正确.6.(1)如图甲为“探究求合力的方法〞的实验装置.小张同学在实验中用a、b两弹簧测力计拉橡皮条,如图甲所示.他在实验操作中除了所用细绳套太短外,至少还有一处错误,请你帮他找出错误之处为______________________.(写出一条即可)(2)小张同学修正错误后,重新进展了测量,在测量时,左、右两只弹簧测力计的读数如图乙所示,如此左弹簧测力计的读数是________N,右弹簧测力计的读数是________N.假设两根细线的夹角为90°,请你帮他在所给的方格纸(如图丙)上按作图法的要求画出这两个力与它们的合力.(3)小张同学实验后发现用一个弹簧测力计也能完成这个实验,请问他这个想法是否可行?________(填“是〞或“否〞).答案:(1)a弹簧测力计所用拉力太大,或b弹簧测力计拉力方向与细绳方向不一致(2)2.74 3.28 如图解析所示(3)是解析:(1)在该实验中,要正确测量弹力的大小和方向,同时作的平行四边形要大小适中,不能太小,以免增大误差,该同学在实验中的操作错误或不妥之处有:b弹簧测力计拉力方向与细绳方向不一致;a弹簧测力计的拉力太大,用一只弹簧测力计再次实验时可能会超量程.(2)左弹簧测力计的读数是2.74 N,右弹簧测力计的读数是3.28 N.合力的图示如下列图.(3)用一个弹簧测力计也能完成这个实验是可行的,两个分力先后两次测,用弹簧测力计拉其中一个细绳套时,用手拉另一个细绳套,保持结点位置不动,交换测量.7.某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定如此,设计了如下实验:(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连,测出橡皮筋的原长;(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上M点,在橡皮筋的中点O再用细线系重物,自然下垂,如图甲所示;(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的N点,如图乙所示.为完成实验,下述操作中必需的是( )A.橡皮筋两端连接的细线长度必须一样B.要测量图甲中橡皮筋Oa的长度和图乙中橡皮筋Oa、Ob的长度C.M、N两点必须在同一高度处D.要记录图甲中O点的位置与过O点的竖直方向E.要记录图乙中结点O的位置,过结点O的竖直方向与橡皮筋Oa、Ob的方向答案:BE解析:橡皮筋两端连接的细线长度不用必须一样,M、N两点可以不在同一高度处,不需要记录图甲中O点的位置与过O点的竖直方向.由于已经测出橡皮筋的原长,只需要测量图甲中橡皮筋Oa的长度和图乙中橡皮筋Oa、Ob的长度,需要记录图乙中结点O的位置,过结点O的竖直方向与橡皮筋Oa、Ob的方向.操作中必需的是B、E.8.某同学利用弹簧测力计和刻度尺来探究一条橡皮筋弹力和伸长量之间的关系,实验时使用了一条拉伸后粗细会明显变化的橡皮筋 .(1)图甲中弹簧测力计的示数为________N;(2)该同学将实验数据画在坐标纸上,如图乙所示,根据实验结果,如下说法正确的答案是 ( )A .数据点根本分布在一条直线上,说明橡皮筋的弹力与形变量的关系遵循胡克定律B .该橡皮筋形变量越大,越容易拉伸C .橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化可能是由橡皮筋横截面大小(粗细)变化引起的D .橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化肯定是该同学的实验操作不规范引起的答案:(1)1.30 (2)BC解析:(1)弹簧测力计的分度值是0.05 N ,指针示数为1.30 N.(2)根据图象可知图线不是严格的直线,图线发生了弯曲,这种情况可能是橡皮筋粗细不均匀造成的,A 、D 错误,C 正确;橡皮筋形变量越大,弹力越大,但是ΔF Δx的值越小,B 正确.9.某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,重力加速度g 取9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 x 0(cm)2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x (cm)2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n10 20 30 40 50 60 k (N/m)163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 1k (m/N) 0.006 1 ② 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标系上画出1k—n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,如此弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m.答案:(1)①81.7 ②0.012 2 (2)见解析(3)1.75×103n (在1.67×103n ~1.83×103n之间均可) 解析:(1)根据P 2的示数可知,P 2局部的原长为4.06 cm ,拉伸后的长度为5.26 cm ,根据胡克定律可得,k =F Δx =0.100×9.85.26-4.06×10-2=81.7(N/m),倒数为181.7=0.012 2(N/m). (2)根据表中的数据画出图象,如下列图.(3)由图线可得其斜率为0.034 7-0.006 160-10=0.000 572,故直线满足1k=0.000 572n ,即k =1.75×103nN/m.刷题加餐练刷高考真题——找规律1.(2017·新课标全国卷Ⅲ)某探究小组做“验证力的平行四边形定如此〞实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示局部之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N.(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定如此画出它们的合力F合;图(a)图(b)(ⅱ)F合的大小为________N,F合与拉力F的夹角的正切值为________.假设F合与拉力F的大小与方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,如此该实验验证了力的平行四边形定如此.答案:(1)4.0 (2)图见解析 4.0 0.05解析:(1)由题图可知,F的大小为4.0 N;(2)(ⅰ)根据题意画出F1、F2的图示,如下列图,F1用长为21 mm的线段表示,F2用长为28 mm的线段表示;(ⅱ)根据图示,测得合力F合的长度为20 mm,如此F合的大小为4.0 N,利用作图法可得,F合与F夹角的正切值为0.05.2.(2016·浙江卷)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如如下图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是__________ N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为__________ N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数__________、弹簧秤b的读数__________(填“变大〞、“变小〞或“不变〞).答案:(1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数字不作要求)(2)变大变大解析:(1)根据胡克定律,弹簧OC伸长1.00 cm时弹簧的弹力F c=kΔx=500×1.00×10-2 N =5.00 N;由图2可知弹簧秤a的读数F a=3.00 N,根据勾股定理,F2a+F2b=F2c,解得F b=4.00 N.(2)改变弹簧秤b与OC的夹角时,由于保持弹簧伸长1.00 cm不变,因而F a与F b的合力F保持不变,根据平行四边形定如此,F a、F b合成的平行四边形如下列图(▱OAC′B),当弹簧秤b与OC的夹角变小时,其力的合成的平行四边形为▱OA′C′B′,由图可知a、b 两弹簧秤的示数都将变大.3.(2015·福建卷)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验.(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl为________ cm.(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,如下选项中规范的做法是________.(填选项前的字母)A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是________________________.答案:(1)6.93 (2)A (3)超过弹簧的弹性限度解析:(1)Δl=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm.(2)应逐一增挂钩码,不能随意增减,A项正确.(3)弹簧下端钩码对弹簧的拉力过大,使弹簧形变量超过了弹簧的弹性限度,弹簧的伸长量不再是线性变化.4.(2015·四川卷)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=________cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.每个钩码质量是50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=________N(当地重力加速度g=9.8 m/s2).要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是________.作出F—x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.答案:25.85 0.98 弹簧原长解析:刻度尺的最小分度值是1 mm,读数要估读到0.1 mm,所以读数是25.85 cm.两个钩码的重力G2=2mg=2×50×0.001×9.8 N=0.98 N,所以弹簧弹力F2=0.98 N.弹簧的伸长量=弹簧长度-弹簧的原长,所以需要测量不挂钩码时弹簧的长度,即需要测量弹簧的原长.刷仿真模拟——明趋向5.(2018·海淀区模拟)某同学在做“验证力的平行四边形定如此〞的实验时,实验情况如下列图,在平整的木板上钉上一张白纸,用图钉将橡皮条的一端固定在A点,OB和OC 为细绳,O点为橡皮条与细绳的结点.用两个弹簧测力计分别拉细绳DB和OC,使橡皮条伸长一定的长度,并记下橡皮条与细绳的结点被拉至的位置;再用一个弹簧测力计拉橡皮条,使橡皮条与细绳的结点被拉至同一位置.如下因素对实验结果的准确性没有影响的是( ) A.OB绳和OC绳之间夹角的大小B.OB绳和OC绳与木板平面是否平行C.两个弹簧测力计拉力的大小D.弹簧测力计外壳与木板之间的摩擦情况答案:D解析:OB绳和OC绳之间夹角大小要适当,太大或者太小对实验结果的准确性都有影响,选项A错误;OB绳和OC绳与木板平面必须平行,否如此会造成实验误差,对实验结果的准确性有影响,选项B错误,两个弹簧测力计拉力的大小要适当,否如此会造成实验误差,对实验结果的准确性有影响,选项C错误;弹簧测力计外壳与木板之间的摩擦情况,对弹簧测力计的读数无影响,故对实验结果的准确性没有影响,选项D正确.6.(2018·河南洛阳一模)某物理兴趣小组在“验证平行四边形定如此〞的实验中,找到两条劲度系数一样的橡皮筋(遵循胡克定律)和假设干小重物,以与刻度尺、三角板、铅笔、白纸、钉子,设计了如下列图实验,将两条橡皮筋的一端用细绳连接于结点O,两条橡皮筋的另一端分别挂在墙上的钉子A与重物C上,同时用一条细绳一端与结点O相连,另一端用钉子B固定在墙上.(1)为完成该实验,下述操作中不必要的是________________________________________________________________________.A.记录细绳OB的位置B.测量每条橡皮筋的伸长量C.记录悬挂重物后结点O的位置D.测量细绳OB的长度(2)为了减小实验误差,以下采取的措施必要的是________.A.两橡皮筋必须等长,粗细一样B.每条橡皮筋的伸长量应尽可能大C.细绳、橡皮筋都应与竖直墙面平行D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳或橡皮筋方向的两点要适当远些答案:(1)D (2)CD解析:(1)实验时要记录细绳OB的位置,从而记录力的方向,选项A有必要;测量每条橡皮筋的伸长量,从而计算力的大小,选项B有必要;记录悬挂重物后结点O的位置,选项C有必要;没必要测量细绳OB的长度,选项D没必要,应当选D.(2)两橡皮筋等长、粗细一样,对减小实验误差没有作用,故A错误;每条橡皮筋的伸长量不能太大,也不能太小,故B错误;测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验误差,操作中要求细绳和橡皮筋都应与竖直墙面平行,故C正确;为了更加准确地记录力的方向,标记同一细绳或橡皮筋方向的两点要适当远些,故D正确.7.(2018·山西太原质检)某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,所用实验装置如图甲所示,所用钩码质量均为30 g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在表中.实验中弹簧始终未超过弹性限度,取g=10 m/s2.(1)根据实验数据在图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线.钩码质量/g 0306090120150弹簧总长度/cm 6.007.008.009.0010.0011.00(2)该弹簧的自然长度为________cm ;劲度系数k =________N/m.(3)假设该弹簧所能承受的最大拉力(超过此值就不是弹性形变)为10.2 N ,如此弹簧的最大长度为L m =________cm.(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. 答案:(1)如下列图(2)6 30 (3)40 (4)弹簧被压缩1 cm 时的弹力为0.3 N解析:(2)作出的F -L 图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F =0时弹簧的长度,即弹簧的自然长度,由图知为6 cm ;图线的斜率即为弹簧的劲度系数k =ΔF Δx=30 N/m.(3)由图象可以得出图线的数学表达式为F =30L -1.8(N),所以当弹簧弹力为10.2 N 时弹簧长度最大,即L m =0.4 m =40 cm.(4)图线延长后与纵轴的交点表示弹簧长度为5 cm 时的弹力,此时弹簧被压缩了1 cm ,即表示弹簧被压缩1 cm 时的弹力为0.3 N.刷最新原创——抓重点8.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧一端固定于某一深度h =0.25 m 、开口向右的小筒中,如图甲所示.(弹簧的原长经筒短些),如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l ,现要测出弹簧的原长l 0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l 并记下弹力F ,作出F -l 图线如图乙所示.(1)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比拟,优点在于:________________________________________________________________________.(2)弹簧的劲度系数为________ N/m.(3)弹簧的原长l 0=________m.答案:(1)防止弹簧自身重力对实验的影响 (2)100(3)0.15解析:(2)根据题图乙结合数学知识可知,在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比.设弹簧的原长为l 0,如此根据胡克定律有F =k (h -l 0+l )=kl +k (h -l 0),由此可知,图象的斜率大小表示劲度系数,故k =100 N/m.(3)当l =0时,F =10 N ,代入数据可解得l 0=0.15 m.9.某物理学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数(遵循胡克定律且实验中弹力始终未超过弹性限度),将一张白纸固定在竖直放置的木板上,原长为L 0的橡皮筋的上端固定在O 点,下端挂一重物.用与白纸平行的水平力(由拉力传感器显示其大小)作用于N 点,静止时记录下N 点的位置a ,请回答:(1)假设拉力传感器显示的拉力大小为F ,用刻度尺测量橡皮筋ON 的长为L 与N 点与O 点的水平距离为x ,如此橡皮筋的劲度系数为________(用所测物理量表示).(2)假设换用另一根原长一样的橡皮筋,重复上述过程,记录静止时N 点的位置b ,发现O 、a 、b 三点刚好在同一直线上,其位置如图乙所示,如此如下说法中正确的答案是________.A .第二次拉力传感器显示的拉力示数较大B .两次拉力传感器显示的拉力示数一样C .第二次所用的橡皮筋的劲度系数小D .第二次所用的橡皮筋的劲度系数大答案:(1)FL x L -L 0(2)BC解析:(1)令橡皮筋与竖直方向夹角为θ,重物重力为G ,结点N 在竖直拉力(重物重力G )、橡皮筋拉力T 和水平拉力F 作用下处于平衡状态,满足图示关系,如此sin θ=F T,而sin θ=xL ,T =k (L -L 0),联立得k =FL x L -L 0.(2)由受力图知 F =G tan θ,两次中G 、θ均一样,所以两次拉力传感器显示的拉力示数一样,A 错,B 对;同理,两次橡皮筋的拉力也一样,而橡皮筋的原长一样,第二次的伸长量长,由胡克定律知第二次所用的橡皮筋的劲度系数小,C 对,D 错.10.如下列图,某实验小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解.A 、B 为两个一样的双向力传感器,该类型传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.B 固定不动并通过光滑铰链连接一直杆,A 可沿固定的圆弧形轨道(圆心在O 点)移动,A 连接一不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在杆右端O 点构成支架,实验时始终保持杆在水平方向,取重力加速度大小g =10 m/s 2,计算结果保存一位有效数字.操作步骤如下:①测量轻绳与水平杆的夹角θ;②对两个传感器进展调零; ③用另一根轻绳在O 点悬挂一钩码,记录两个传感器的读数;④取下钩码,移动A ,改变θ角;⑤重复上述实验步骤,得到的数据记录在表格中.F 1/N2.001 1.155 … 1.156 2.002 F 2/N-1.733 -0.578 … 0.579 1.734 θ 30° 60° … 120° 150°(1)根据表格数据可得,A 对应的是表中力________(选填“F 1〞或“F 2〞),钩码质量为________kg.挂上钩码后,A 沿固定轨道移动过程中轻绳AO 拉力的最小值为________N.(2)每次改变θ角后都要对传感器进展调零,此操作目的是________.A .因为事先忘记调零B .何时调零对实验结果没有影响C .可以完全消除实验的误差D .消除直杆自身重力对结果的影响答案:(1)F 1 0.1 1 (2)D解析:(1)由表格数据可知,F 1都是正值,传感器受到的都是拉力,因绳子只能提供拉力,故A 对应的是表中力F 1.当θ=30°时,对点O 受力分析有F 1sin30°=mg ,解得m =0.1kg,当AO方向竖直时,拉力最小,如此最小值为F=mg=1 N.(2)本实验中屡次对传感器进展调零,是为了消除直杆自身重力对结果的影响,故D正确.。
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)第I 卷(选择题)一、单选题1.质量为m 的物体从高为h 处自由下落,开始的3h 用时为t ,则( )A .物体落地所用的时间为3tB .物体落地所用的时间为3tC .物体落地时的速度为6gtD .物体落地时的速度为3gt2.高速公路的ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以5m/s 的速度匀速进入ETC 通道,ETC 天线用了0.4s 的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是立即刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。
已知司机的反应时间为0.3s ,刹车时汽车的加速度大小为3m/s 2,则该ETC 通道的长度约为( )A .3.5mB .4.2mC .6.5mD .7.7m 3.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)A .10mB .20mC .30mD .40m4.小球以某一初速度由地面竖直向上运动。
当其落回地面时会与地面发生碰撞并反弹。
如此上升、下落及反弹数次。
若规定竖直向下为正方向,不计碰撞时间和空气阻力,下列v —t 图像中能正确描述小球运动的是( )A .B .C .D .5.一质点做直线运动的v t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .在2~4s 内,质点处于静止状态B .质点在0~2s 内的加速度比4~6s 内的加速度大C .在0~6s 内,质点的平均速度为3m /sD .在第5s 末,质点离出发点最远6.为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。
让甲车以最大加速度1a 加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度2a 制动,直到停止;乙车以最大加速度1a 加速到最大速度后立即以加速度22a 制动,直到停止。
高考物理一轮复习 专题04 验证胡克定律(含解析)-人教版高三全册物理试题
验证胡克定律【纲要导引】验证胡克定律在新课标卷中常考,计算每增加一个砝码弹簧的平均伸长量属于难点,需要用到逐差法,并且计算量比拟大,需要同学们认真计算。
【点拨练习】1.〔2018•新课标Ⅰ〕如图〔a〕,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
现要测量图〔a〕中弹簧的劲度系数。
当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950cm;当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图〔b〕示数,其读数为cm.当地的重力加速度大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为N/m〔保存3位有效数字〕。
【答案】3.775;53.7。
【解析】图〔b〕中主尺读数为3.7cm,游标卡尺的读数为0.05mm×15=0.75mm,故读数为3.7cm+0.75mm=3.775cm;由题意可得:托盘内放质量m=0.100kg的砝码,弹簧伸长量△x=3.775cm﹣1.950cm=1.825cm;根据受力分析可得:mg=k△x,故弹簧的劲度系数;2.〔2015•四川〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图1所示,图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺〔最小分度是1毫米〕上位置的放大图,示数l1=cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5,每个钩码质量是50g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=N 〔当地重力加速度g=9.8m/s2〕。
要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是。
作出F﹣x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系。
【答案】25.85;0.98;弹簧原长【解析】由mm刻度尺的读数方法可知图2中的读数为:25.85cm;挂2个钩码时,重力为:G=2mg=2×0.05×9.8=0.98N;由平衡关系可知,弹簧的拉力为0.98N;本实验中需要测量的是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长;3.〔2014•浙江〕在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞时,某同学把两根弹簧如图1连接起来进展探究。
高三一轮复习物理综合测试题(必修一、二)含答案及详细解答
t v o t vot votvoDCBA高三一轮复习物理综合测试题(必修一、二)一、选择题1.一个物体在多个力的作用下处于静止状态。
如果仅使其中的一个力大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在这过程中其余各力均不变.那么,下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是( )2.如图所示,斜面上有a 、b 、c 、d 四个点,ab =bc =cd 。
从a 点正上方的O 点以速度v 水平抛出一个小球,它落在斜面上b 点。
若小球从O 点以速度2v 水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的 ( )A .c 点B . b 与c 之间某一点C . d 点D .c 与d 之间某一点3.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。
一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为︒=60α。
则两小球的质量比m 2/m 1为 ( )A 、33B 、32 C 、23 D 、224. 如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处于静止状态。
当用水平向左的恒力推Q 时,P 、Q 仍静止不动,则( )A .Q 受到的摩擦力一定变小B .Q 受到的摩擦力一定变大C .轻绳上拉力一定变小D .Q 受到的摩擦力可能变大5.如图所示,两物块A 、B 套在水平粗糙的CD 杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD 中点的轴OO'转动,已知两物块质量相等,杆CD 对物块A 、B 的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块A 到OO'轴的距离为物块B 到OO'轴距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A 、B 即将滑动的过程中,下列说法正确的是( )A .B 受到的静摩擦力一直增大 B .B 受到的静摩擦力是先增大后减小C .A 受到的静摩擦力是先增大后减小D .A 受到的合外力一直在增大6.2007年10月24日,我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号” ,使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实。
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高三物理《实验》复习题1.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调。
打点计时器的工作频率为50 Hz。
纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(1)部分实验步骤如下:A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是:(用字母填写)。
(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s。
(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_______。
(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= 。
2. “研究共点力的合成”的实验情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.甲乙(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是力________.(2)本实验采用的主要科学方法是()A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)实验中可减小误差的措施有()A.两个分力F1、F2的大小要尽量大些B.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些C.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些3.橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。
当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,下图所示。
这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N。
(只须读到0.1 N)(2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
4.某同学用如下图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.①②⒌某实验小组利用下图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列做法正确的是________(填正确答案标号)。
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量。
(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码、在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到右图中甲、乙两条直线。
设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲________m乙,μ甲________μ乙。
(选填“大于”、“小于”或“等于”)6、图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。
砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。
实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。
接下来还需要进行的一项操作是( )A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是( )A.M=200g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB.M=200g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC.M=400g,m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gD.M=400g,m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7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。
量出相邻的计数点之间的距离分别为s AB =4.22cm 、s BC =4.65cm 、s CD =5.08cm 、s DE =5.49cm 、s EF =5.91cm 、s FG =6.34cm 。
已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a =________m/s 2(结果保留2位有效数字)。
7、某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50Hz 。
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点和 之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s (保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s 2,若用ga 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
8.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在 (选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧 时,长度记为L 0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x ;在砝码盘中每次增加10 g 砝码,弹簧长度依次记为L 1至L 6,数据如表:代表符号 L 0 L x L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6数值/cm 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范,代表符号为。
由表可知所用刻度尺的最小分度为。
(3)右图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与(选填“L0”或“L x”)的差值。
(4)由图可知弹簧的劲度系数为N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)。
9.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变挂钩码的个数来改变l,作出F-l变化的图线如图乙所示。
(1)由此图线可得出的结论是。
(2)弹簧的劲度系数为N/m,弹簧的原长l0=m。
(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:; 缺点在于:。
10.某学习小组做探究动能定理实验的装置如图所示,图中小车在1条橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、________和________;(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜以平衡掉摩擦阻力,则下列验证摩擦阻力已被平衡的操作正确的是()A.轻推一下小车,能够自由下滑即可B.轻推一下小车,能够匀速下滑即可C.轻推一下拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D .轻推一下拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是( )A .橡皮筋处于原长状态B .橡皮筋仍处于伸长状态C .小车在两个铁钉的连线处D .小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据如图S5-9所示的纸带回答).图S5-911.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如实图5-3所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A 、B 点时的速度大小,小车中可以放置砝码.(1)实验主要步骤如下:①测量________和拉力传感器的总质量M 1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.②将小车停在C 点,________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A 、B 点时的速度.③在小车中增加砝码或________,重复②的操作.(2)下列表格是他们测得的一组数据,其中M 是M 1与小车中砝码质量之和,|v 22-v 21|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE ,F 是拉力传感器受到的拉力,W 是F 在A 、B 间所做的功.表格中的ΔE 3=________,W 3=________.(结果保留三位有效数字)次数M /kg 2122v v (m/s)2 ΔE /J F /N W /J 10.500 0.76 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.650.413 0.840 0.42030.500 2.40 ΔE 3 1.220 W 3 41.0002.40 1.200 2.420 1.210 5 1.000 2.84 1.420 2.860 1.430(3)根据表格,请在图中的方格纸上作出ΔE-W 图线.12.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg 的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。