(2011•宣城二模)Ⅰ.某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上

(2011•宣城二模)Ⅰ.某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端每增加一个50g的砝码时,指针示数分别记作L1、L2、…、L7
(1)下表记录的是该同学测出的8个值:
代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 6.85 8.60 10.30 12.10 14.05
根据表中数据,用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量的数值为______ cm.
(2)根据以上数据,求出弹簧的劲度系数k=______N/m.(g取9.8m/s2
Ⅱ.现要测量某电源的电动势和内阻,备有以下器材:
电源E(电动势小于3V,内阻小于1Ω,最大允许电流1A)
电压表V (量程3V的理想电压表)
电阻箱R(调节范围0-99.99Ω,)
定值电阻R0(阻值等于2.00Ω)
导线若干,电键S个
(1)将图1所示的实物连接成实验电路.
(2)闭合开关,调节电阻箱的阻值R.读出电压表相应的示数U,如下图所示,为了比较
准确方便的得出实验结论,现用作图法处理数据,图线纵坐标表示电压表读数U,则图线的横坐标应选用______.
A.RB.[1/R] C.[U/R]D.[R/U]
R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00
U/V 1.90 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35
(3)根据上表数据以及第二问中选取的横坐标,某同学选取合适的标度作出了图2中所示的图线(其中横轴的物理含义和标度未标出),则由图线可得:E=______V; r=______Ω.(保留两个有效数字)
Ⅲ.如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象.则:
(1)由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度为______;
(2)若最后得到的图象如图c所示,则可能的原因是(写出一个)______.
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辉煌腾达吧 幼苗

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解题思路:Ⅰ.(1)根据d1=L4-L0,…,d4=L7-L3,然后通过△L=
d1+d2+d3+d4
4×4
求出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量.
(2)根据胡克定律求出弹簧的劲度系数.
Ⅱ.本题采用伏阻法测量电源的电动势和内电阻,电压表读数与电阻箱的电阻的比值表示干路中的电流,将定值电阻R0 等效到电源的内部,通过U-I图线得出电压的电动势和内阻,注意图线求出的斜率不表示内阻,是电源内阻和定值电阻之和.
Ⅲ.平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住平抛运动竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间,从而得出水平位移与tanθ的关系.

(1)根据“逐差法”求解,有d1=L4-L0,…,d4=L7-L3,故每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L=
d1+d2+d3+d4
4×4.解得△L=1.75cm;
(2)由可得:k=
△F
△x=
0.5
1.75×10−2N/m=28.6N/m.
Ⅱ.(1)本题采用伏阻法测量电源的电动势和内阻,实物图连线如下图.
(2)本题采用伏阻法测量电动势和内阻,图象的纵坐标为路端电压,横坐标为干路电流在本题中即为:[U/R],故C正确,A、B、D错误.
故选C.
(3)将定值电阻R0 等效到电源的内部,电源电动势可以由图中纵轴截距直接读出E=2.0V,横轴坐标为I=
U
R,每一大格代表0.1A,则图线的斜率k=
△U
△I=
0.7
0.3=2.33Ω,所以电源的内阻r=2.33-2=0.33Ω.
Ⅲ.每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,知平抛运动的初速度相等,有:tanθ=[y/x=

1
2gt2
v0t=
gt
2v0].
解得t=
2v0tanθ
g.
则x=v0t=
2v02tanθ
g.当tanθ=0.5时,x=0.1m,解得v0=1m/s.
x=
2v02tanθ
g,知x与tanθ成正比.若出现图C图线,即x比预期的大,可能初速度变大,原因是释放的高度变高.
故答案为:Ⅰ.(1)1.75(2)28.6
Ⅱ.(1)如图


(2)C(3)2.0; 0.33
Ⅲ.(1)1m/s,(2)释放的高度变高.

点评:
本题考点: 测定电源的电动势和内阻;探究弹力和弹簧伸长的关系;研究平抛物体的运动.

考点点评: 本题考查了两个力学实验和一个电学实验,关键掌握实验的原理,掌握图象分析问题的方法.

1年前

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