高一物理寒假作业16 含答案

发布 2022-07-05 16:54:28 阅读 9430

河北安平中学实验部高一年级物理学科寒假作业。

2023年2月17日

实验:研究匀变速直线运动。

1.某同学用如图1甲所示的实验装置研究匀变速直线运动.

图1实验步骤如下:

a.安装好实验器材;

b.让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列小点,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙中a、b、c、d等点;

c.测出s1、s2、s3、….

结合上述实验步骤,请你继续完成下列任务:

1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸),小车,一端附有滑轮的长木板,细绳,钩码,导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有填选项代号)

a.电压合适的50 hz交流电源 b.电压可调的直流电源。

c.秒表 d.刻度尺 e.天平 f.重锤 g.弹簧秤。

h.滑动变阻器。

2)如果小车做匀加速运动,所得纸带如图乙所示,则s1、s2、s3的关系是___已知打点计时器打点的时间间隔是t,则打c点时小车的速度大小是___

2.实验室利用打点计时器研究小滑块做减速运动时的运动情况,打出如图2所示的纸带,打点计时器接在频率为50 hz的交流电源上.请回答下列问题:

1)纸带的___填“a”或“b”)端与小滑块相连,纸带上ab段运动的时间为___

2)根据纸带请判断该滑块的运动属于___填“匀速”或“匀减速”)直线运动.

3)从纸带可以测出a、b两点间的距离为___滑块的加速度大小为计算结果保留三位有效数字)

图23.如图3甲所示,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50 hz.图乙中a、b、c是纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示.

图3(1)根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为___m/s2.(结果保留两位有效数字)

2)打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2.请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的___段内.

4.一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次**,记录下小球运动过程中在每次**时的位置,并将小球的位置编号,得到的**如图4所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次**的时间间隔均为1 s,则利用该**可求出:小球运动的加速度约为m/s2.位置4对应的速度为m/s,能求出4的具体位置吗填“能”或“不能”).求解方法是不要求计算,但要说明过程).

图45.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图5所示,并在其上取了a、b、c、d、e、f、g 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220 v、50 hz交流电源.

图5(1)设电火花计时器的周期为t,计算f点的瞬时速度vf的公式为vf

2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打b、c、d、e、f各点时物体的瞬时速度如下表.以a点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度,作出vt图象,并利用该图象求出物体的加速度am/s2;

(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 v,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比填“偏大”、“偏小”或“不变”)

实验:**弹力和弹簧伸长的关系。

6.在“**弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是( )

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。

7.在“**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在竖直弹簧下端,进行测量,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,如图1所示.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跟弹簧长度l之间的关系式为。

8.用如图2甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于a点,另一端b用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点p对应刻度如下图乙中ab虚线所示,再增加一个钩码后,p点对应刻度如下图乙中cd虚线所示,已知每个钩码质量为50 g,重力加速度g=9.8 m/s2,则被测弹簧的劲度系数为___n/m,挂三个钩码时弹簧的形变量为___cm.

图29.某同学利用如图3(a)装置做“**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)他通过实验得到如下图(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x0cm,劲度系数kn/m.

3)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下图(c)所示时,该弹簧的长度xcm.

图310.某实验小组做“**弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长l0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示。

1)根据表中数据在图4中作出fx图线;

图4(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=__n/m;

3)图线与x轴的交点坐标大于l0的原因是。

2月17日作业答案。

1. 解析 (2)因小车做匀加速直线运动,所以s3-s2=s2-点是bd段的时间中点,则c点的瞬时速度等于该段的平均速度.vc=.

答案 (1)ad (2)s3-s2=s2-s1

2. 解析 (1)小滑块做减速运动,从纸带上计时点的分布看出,从左向右,相邻计时点之间的距离越来越大,因此纸带的b端与小滑块相连,纸带上ab段运动的时间为4×t=4×0.02 s=0.

08 s.

2)从左向右纸带上相邻两计时点的距离之差分别为δx1=(5.20-3.00) cm-(3.

00-1.00) cm=0.20 cm,δx2=(7.

60-5.20) cm-(5.20-3.

00) cm=0.20 cm,δx3=(10.20-7.

60) cm-(7.60-5.20) cm=0.

20 cm,显然δx1=δx2=δx3,因此该滑块做匀减速直线运动.

3)纸带上a、b两点之间的距离为xab=(10.20-1.00)cm=9.20 cm.由公式δx=at2得滑块运动的加速度大小a==m/s2=5.00 m/s2.

答案 (1)b 0.08 s (2)匀减速 (3)9.20 cm 5.00 m/s2

3. 解析 a=m/s2

5.0 m/s2,由小车拖着纸带先加速后减速,知速度最大的一段时间内平均速度也大,相同时间内位移最大,故是在2.98 cm段内.

答案 (1)5.0 (2)2.98 cm

4. 解析从图中读出之间的距离为37.5 cm-24.

0 cm=13.5 cm之间的距离为6.0 cm-1.

5 cm=4.5 cm,利用逐差法有x56-x23=3at2,求出a=3.0×10-2 m/s2;位置4对应的速度为v4==×10-2 m/s=9×10-2 m/s;欲求4的具体位置,可以采用逐差法利用(x6-x4)-(x4-x2)=4at2求解.

答案 3.0×10-2(2.8×10-2~3.1×10-2均可) 9×10-2 能利用(x6-x4)-(x4-x2)=4at2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)

5. 解析 (1)利用“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”求f点的速度,可得vf=;

2)用描点法作出vt图象如图所示,由图线的斜率求出加速度a==0.40 m/s2;

3)电网中交变电流的电压变化,并不改变电火花计时器的周期,故测量值与实际值相比不变.

答案 (1) (2)见解析图 0.40 (3)不变。

6. 解析本题主要考查使用弹簧时应注意的问题.

本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变弹簧的拉力,来**弹力与弹簧伸长的关系,所以选a、b.

答案 ab7. 解析由题图知,当不挂钩码时,弹簧长10 cm,即弹簧原长为10 cm;弹簧的劲度系数等于图象的斜率,即k=n/m=1 000 n/m,由数学函数关系可得弹簧弹力f跟弹簧长度l之间的关系式为f=1 000(l-0.10) n.

答案 (1)10 cm (2)1 000 n/m (3)f=1 000(l-0.10) n

8. 解析增加一个钩码,弹簧的拉力增加δf=mg=0.49 n,弹簧的伸长量增加δx=7 mm=7×10-3 m,故弹簧的劲度系数为k==n/m=70 n/m.

挂三个钩码时,x′==m=2.10×10-2 m

2.10 cm.

答案 70 2.10

9. 解析 (1)为了刻度尺读数准确,要求刻度尺保持竖直.(2)由胡克定律可得:f=k(x-x0),可知:

图线与x轴的截距大小等于弹簧的原长,即x0=4 cm;图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数k=50 n/m.(3)由胡克定律可得:f=k(x-x0),代入数据得x=10 cm.

答案 (1)竖直 (2)4 50 (3)10

10. 解析 (1)用作图法研究弹簧的弹力与其伸长量的关系,由于实验误差,依据实验数据描成的点有时不会完全在一条直线上.这时所作直线应尽量多的通过这些点,并使不在直线上的点尽量均匀分布在所作直线两侧.明显与其他的点相差很远的点应该舍去.该题中所给出数据恰好可以在一条直线上,所以直接描点由刻度尺作图即可.

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