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一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究水的沖擊力F與高度H及流量Q的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．水從漏斗口無初速流下沖擊正下方的力傳感器.通過計(jì)算機(jī)可得出沖擊力F的大小,實(shí)驗(yàn)中可改變水的流量Q及漏斗口到力傳感器的高度H. ⑴該組同學(xué)首先保持水的流量Q0不變.改變漏斗口到力傳感器間的高度.得到了如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了F-H 圖象..F(N)0 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計(jì)算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω（如下表），并且根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖象
．
（2）通過對圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出
F與ω2
F與ω2
關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確．

（3）在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖象，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示．通過對三條圖象的比較、分析、討論，他們得出F∝r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是：
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
．
（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為
0.038
0.038
，單位是
kg
kg
．

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一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究水的沖擊力F與高度H及流量Q的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．水從漏斗口無初速流下沖擊正下方的力傳感器，通過計(jì)算機(jī)可得出沖擊力F的大小，實(shí)驗(yàn)中可改變水的流量Q及漏斗口到力傳感器的高度H．
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（1）該組同學(xué)首先保持水的流量Q0不變，改變漏斗口到力傳感器間的高度，得到了如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了F-H 圖象．（圖乙）．
F（N） 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16
H（m） 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.45 0.50
根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖乙中圖象的形狀，可猜想F和H之間的關(guān)系為
 
；為驗(yàn)證猜想，請?jiān)趫D丙中確定縱軸所表示的物理量，并另作 圖象，若該圖象的形狀為
 
，說明猜想正確．
（2）在證實(shí)了上述關(guān)系之后，他們將水的流量分別調(diào)整為0.5Q0、1.5Q0，又作出了兩條F-H圖象，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖丁所示．通過對三條圖象的比較、分析、討論，他們得出了F與Q的關(guān)系，你認(rèn)為F與Q之間的關(guān)系是：
 
．
（3）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：水的沖擊力F與水的流量Q、漏斗口到力傳感器的高度H的數(shù)學(xué)關(guān)系式是：
 
．

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一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。

（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計(jì)算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，如下表。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

（2）通過對圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比。你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出____________關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確。

（3）在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過對三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是_______________________________。

（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為__________，單位是________。

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一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。

（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計(jì)算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，如下表。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

（2）通過對圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比。你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出____________關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確。

（3）在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過對三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是_______________________________。

（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為__________，單位是________。

 

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一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。

（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計(jì)算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，如下表。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

（2）通過對圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比。你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出____________關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確。

（3）在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過對三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是_______________________________。

（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為__________，單位是________。

 

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一、單項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分

題   號(hào)

1

2

3

4

5

答   案

B

C

D

B

B

 

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．每題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0分．

題   號(hào)

6

7

8

9

答   案

AC

BC

CD

BC

 

三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，共計(jì)42分．請將解答填在答題卡相應(yīng)的位置．

10、        

11、 ⑴F2正比于H    直線 

     ⑵F與Q成正比   其中k為常數(shù)

12．選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答則按A、B兩小題評(píng)分．）

A． (選修模塊3-3) (12分)

⑴ACD    （2）放   320  （3）0.12

B． (選修模塊3-4) (12分)

⑴BC  ⑵ 0.1 －0.5sin20πt   ⑶  紫  紫

C． (選修模塊3-5) (12分)

    ⑴AD  ⑵盧瑟福  ⑶ 

四、計(jì)算題：本題共3小題，共47分．解答時(shí)請寫出必要文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中須明確寫出數(shù)值和單位．

13．（1）在紙面內(nèi)加勻強(qiáng)電場時(shí)，設(shè)場強(qiáng)為E，電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)用時(shí)t，則

電子的加速度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

電子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)在y軸方向的速度　　 　　　　　②

沿y軸方向有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③

　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ④

解①②③④得  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤

（2）電子在x軸方向，有　　　　　　　　　　　 　　　　　⑥

解①④⑤⑥得　 　ON＝2l0                                       ⑦

（3）如圖是電子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡，圓心是O1，設(shè)半徑為R．

由幾何關(guān)系得　　　　　　　　　　　　　　　 　　　⑧

電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，即　　　 　　　⑨

解⑧⑨得 ⑩

14．⑴木塊滑至B過程中,由動(dòng)能定理得： 得：（2分）

對木塊從A滑至B過程由能量守恒得：  解得：μ = 0.2（2分）

⑵設(shè)木塊滑動(dòng)距離x時(shí)停止，由能量守恒得： 

代入數(shù)據(jù)得：x=3L …………………（2分）

另解x′=3.5L舍去，因?yàn)楫?dāng)x′=3.5L時(shí)，豎直懸掛部分繩的重力為5.5mg，木塊所受的摩擦力為15μ1mg=5.25 mg＜5.5mg，所以木塊不可能停止運(yùn)動(dòng)。（2分）

⑶設(shè)木塊能滑動(dòng)到E處停止，對木塊從A滑至E過程由能量守恒得：

  解得：（2分）

又因此時(shí)豎直懸掛部分繩的重力為6mg，木塊所受的摩擦力為15μ2mg=mg＜6mg，

所以不存在一個(gè)μ2值，能使木塊最終停在E處。（2分）

15：

⑴對C：……………………………………①

  對D：…②

由①②解得：……………………………………③

             ………………………………………④

（2）磁場中速度為v，則回路中電動(dòng)勢：……⑤

                        回路中電流：………⑥

                        C棒所受安培力：…⑦

C進(jìn)入磁場前的過程：……………………………⑧

C在磁場中且D尚未進(jìn)入磁場時(shí)，由于都勻速運(yùn)動(dòng)，則：

        ……………………………………⑨

聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨解得：……………………⑩

（3）由題意得，兩磁場的間隔大小也為d

由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律得 ：

(4)

 


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