满分5 >
高中物理试题 >
气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄...
气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：
| 弹簧劲度系数 | k | 2k | 3k | 4k | 5k | 6k |
| v （m/s） | 0.71 | 1.00 | 1.22 | 1.41 | 1.58 | 1.73 |
| v2 （m2/s2） | 0.50 | 1.00 | 1.49 | 1.99 | 2.49 | 2.99 |
| v3 （m3/s3） | 0.36 | 1.00 | 1.82 | 2.80 | 3.94 | 5.18 |
（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=
m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=
；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是
．
考点分析：
相关试题推荐
如图甲所示的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器，其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小．
（1）为了减小测量瞬时速度的误差，应该选择宽度比较
（选填“宽”或“窄”）的挡光板．
（2）如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点由静止释放．
①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d=
mm，实验时将小车从图乙中的A点由静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为
m/s；
②实验中设小车的质量为m
1，重物的质量为m
2，则在m
1与m
2满足关系
时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；
③测出多组重物的质量m
2和对应挡光板通过光电门的时间血，并算出小车经过光电门时的速度△t，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出
（选填“v-m
2”或“v
2-m
2，”）图象；
④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是
．
查看答案
图1为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．小车A的质量为m
1，砝码及砝码盘B的质量为m
2．
①下列说法正确的是______
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验m
2应远小于m
1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作
图象
②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图2中的______（选填“甲”、“乙”、“丙”）
③图3为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小______m/s
2．（结果保留二位有效数字）
查看答案
（1）在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的0点，则下列说法中错误的是
A．同一次实验中，O点位置允许变动
B．实验中，只需要记录弹簧测力计的读数和0点的位置
C．实验中，把橡皮条的另一端拉到0点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到0点
（2）某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干个小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为0，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示．
①设计本实验的原理是
．
②为完成实验，下述操作中必需的是
．
A．测量细绳的长度
B．测量橡皮筋的原长
C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度
D．记录悬挂重物后结点0的位置
③钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验验证，可采用的方法是
．
查看答案
为了测定木块A与木板之间的动摩擦因数，某实验小组设计了如图所示的实验：将木板放在水平桌面上，木块A通过木板上的定滑轮用细线系一小物块B，开始用手拿着物块B使其静止且细线被张紧，松手后A、B一起运动，当B到达地面后停止运动，而木块A继续在木板上运动一段距离后停止运动．本实验除了用天平测出木块A的质量m
1和物块B的质量m
2外，还需要测量的物理量是
和
．则动摩擦因数的表达式为μ=
．为了减小实验误差，m
1和m
2应满足的关系是
．
查看答案
（1）如图（1），做“探索弹力与弹簧伸长量关系”的实验步骤如下：
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，并用平滑的曲线连接起来
B．记下弹簧不挂钩码时．其下端在刻度尺上的刻度L
C．将铁架台固定在桌子上（也可在横梁的另一端挂上一定的配重），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
D．依次在弹簧下端挂上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
E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，不行再写成二次函数
F．解释函数表达式中常数的物理意义
G．整理仪器
①请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来，为：
；
②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图（2）所示．该实验始终在弹簧的弹性限度内进行．由图（2）可知：该弹簧的自然长度为
cm；该弹簧的劲度系数为
N/m．（后一空保留三位有效数字）
查看答案
