Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:(1)猜想:①f阻与车的速度v无关    ②f阻∝v      

Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:(1)猜想:①f阻与车的速度v无关    ②f阻∝v      

题型:不详难度:来源:
Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:
①f与车的速度v无关    ②f∝v      ③f∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:

(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项。
实验次数
木板倾角θ
sinθ
小车匀速运动时的速度v(m/s)
小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2
1

0.07
0.60
0.36
2
10°
0.18
 
 
3
24°
0.41
3.51
12.32
4
36°
0.59
5.06
25.60
5
48°
0.74
6.34
40.20
6
60°
0.87
 
 
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是                                    
Ⅱ.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。

现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜丝
0.3
0.5
F
康铜丝
0.8
0.8
 
(1)电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝,则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。
(2) 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验:图为某次测量电阻丝长度和直径示意图,甲图为20等分的游标卡尺,读数为        mm;乙图为螺旋测微器,读数为      mm。
其余器材如下:
A.电流表:500mA、4Ω;
B.电阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小变量为0.1Ω;
C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;
D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;
E.开关S、导线若干。
实验时采用如图所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:
 
1
2
3
4
5
L/m
0.5000
0.4000
0.3000
0.2000
0.1000
I/A
0.83
0.96
1.11
1.39
1.78
/A-1
1.20
1.04
0.90
0.72
0.56
根据测得的数据,该同学作出了电阻丝的图象,如图所示。

①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻_____Ω。
答案
Ⅰ.1.5 (2分) 7.40---7.50(2分)  小车所受空气阻力与速度成正比(2分)
Ⅱ. E (2分)8.15 (2分)2.970 (2分) ①图略,(2分);②9.5——9.8,(2分);1,(2分)
解析
解答:解:Ⅰ图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,纸带上右边三段位移表示小车做匀速运动,则小车匀速运动时的速度v=m/s≈1.50m/s
通过观察表中的实验数据,得到小车的速度v与sinθ之比为,≈8.58,≈8.33,
≈8.56,≈8.58,≈8.57,则≈8.57,当sinθ=0.87时,v=8.57×0.87≈7.46m/s.
由上分析得到,小车的速度与小车的重力沿斜面向下的分力成正比,而小车匀速下滑时阻力与小车的重力沿斜面向下的分力相等,则得到小车所受阻力与速度大小成正比. 
Ⅱ.(1)本题,在实验中要利用控制变量法.①要研究电阻跟横截面积的关系,必须选取材料、长度都相同的两根导线,C、D材料相同且长度相同,横截面积不同;B、C的材料、横截面积都相同,长度不同,所以B、C可以探究电阻与长度的关系.C、E的长度、横截面积都相同,材料不同,所以C、E可以探究电阻与材料的关系.故d应选上表中的E;
(2)游标卡尺分度值为0.05mm,其读数为:8mm+3×0.05mm=8.15mm
螺旋测微器读数为:2.5mm+47.0×0.01=2.970mm
① 如下图所以要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

② 设虚线框中电路的电阻为r0,由闭合电路欧姆定律和电阻定律得 I=
③ 变形得,
④ 由数学知识得知,的斜率k=,由图象得到,斜率k=1.6,则R0=9.6Ω.
⑤ 由图象可知,电流中最大电流为2.5A,故应将电流表A改装成量程为2.5A的电流表,则有
⑥     R′=Ω=1Ω
故答案为:Ⅰ.1.5 , 7.40---7.50, 小车所受空气阻力与速度成正比
Ⅱ. E ,8.15 ,2.970 , ①如上图;②9.5——9.8,;1,
举一反三
如图所示中游标卡尺的读数是________mm.
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如图是用打点计时器(频率为50Hz)测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带,从O点开始每隔4个点取一个计数点,则相邻的两个计数点的时间间隔为T=___________s,测得OA=6.80cm,CD=3.20cm,DE=2.00cm,则物体运动加速度大小为a=___________ m/s2,D点的速度大小为vD=________ m/s
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某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图16,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测量小车和拉力传感器的总质量M1,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,然后释放小车,小车在细线拉动下运动,记录(     )
细线拉力及小车通过A、B时的速度  
钩码的质量和小车的质量
C、钩码的质量及小车通过A、B时的速度 
D、小车的质量和细线的长度
③在小车中增加砝码,或减少砝码,重复②的操作。
(2)表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量m之和,|v22-v21| 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△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________,W3=________.(结果保留三位有效数字)
表1 数据记录表
次数
M/kg
|v22-v21| /(m/s)2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
△E3
1.220
W3
4
1.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
 
(3)根据表1提供的数据,请在方格纸上作出△E-W图线
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(1)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如右图A所示,则该金属丝的直径是       mm;
(2)用游标卡尺测量某圆柱体高度的结果如右图B所示,则圆柱体的高度是       mm;
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在“探究动能与重力势能的转化和守恒”的实验中采用重物自由下落的方法:
(1)实验供选择的重物有以下四个,应选择          。               
A.质量为100 g的木球B.质量为10 g的砝码
C.质量为200 g的钩码D.质量为10 g的塑料球
(2)实验中         (填需要或不需要)用天平测量重物的质量m。开始打点计时的时候,关于接通电源和松开纸带的顺序,应该是先                    
(3)使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能 守恒定律的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示,纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置,那么纸带的      端(填左或右)与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T,且0为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时,物体的动能表达式为                   。(用题目所给的符号来表示)
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