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“2实验+1计算”中档大题满分练(二)
1.(6分)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,如图甲所示。
(1)下列实验操作正确的是________;
A.用一个弹簧测力计与用两个弹簧测力计拉橡皮条时,只要满足橡皮条的长度相等
B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.实验中,两根细绳必须等长
D.实验中,只需记下弹簧测力计的读数
(2)实验中,弹簧测力计的示数如图乙所示,则图中弹簧测力计的读数为________N;
(3)某次实验中,若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)用一个弹簧测力计与用两个弹簧测力计拉橡皮条时,只要将结点拉到同一位置,不一定满足橡皮条的长度相等,选项A错误;拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,选项B正确;实验中,两根细绳不一定必须等长,选项C错误;实验中,需记下弹簧测力计的读数以及拉力的方向,选项D错误。
(2)图中弹簧测力计的最小刻度为0.2 N,则读数为2.5 N。
(3)某次实验中,若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则两个力的合力为4 N>5 N,则不能用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是两弹簧测力计拉力的合力超出弹簧测力计的量程。
答案:(1)B (2)2.5 (3)不能 两弹簧测力计拉力的合力超出弹簧测力计的量程
2.(9分)一只小灯泡,标有“3 V,1.5 W”字样。现要描绘小灯泡0~3 V的伏安特性曲线。实验器材有:
A.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器
B.电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源
C.量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A1
D.量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A2
E.量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1
F.量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2
G.开关、导线若干
(1)电压表应选用________;电流表应选用__________;(将选项代号的字母填在横线上)
(2)在该实验中,设计了如图所示的四个电路。为了减小误差,应选取的电路是________;(将选项代号的字母填在横线上)
(3)在描绘小灯泡的伏安特性时,以电流值作横坐标,电压值作纵坐标。所得的图线可能是图线中的________;
(4)请在图中按(2)所选电路图将电路连接完整。
解析:(1)因为小灯泡的额定电压为3 V,故电压表选E;
小灯泡的额定电流为I== A=0.5 A,故电流表选C。
(2)小灯泡在额定电压下的电阻为R== Ω=6 Ω,由于>,故电流表选用外接法,在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要求电压从零开始,则滑动变阻器选用分压接法,故选C。
(3)因灯泡电阻随温度的升高而增大,而在UI图像中图像的斜率表示电阻,故图像的斜率应越来越大,故选D。
(4)根据原理图连接实物图,如图所示。
答案:(1)E C (2)C (3)D (4)见解析图
3.(12分)如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为m的木球,在木球正上方L处有一个固定悬点O,在悬点O和木球之间用一根长为2L的不可伸长的轻绳连接。有一个质量也为m的子弹以v0的速度水平射入木球并留在其中,一段时间之后木球绕O点在竖直平面内做圆周运动。球可视为质点,重力加速度为g,空气阻力不计,求:
(1)木球以多大速度离开水平地面;
(2)子弹速度v0的最小值。
解析:(1)设子弹打入木球后共同速度为v,木球离开水平地面的速度为v1,由动量守恒定律得:mv0=2mv,解得:v=v0
木块离开地面时沿绳方向的分速度瞬间减为零,垂直绳方向的分速度不变,
故木球离开地面的速度为v1=v·=v0。
(2)木球从离开水平地面到最高点的过程中机械能守恒,设到最高点时速度为v3,绳子对木球的拉力为F,由机械能守恒定律和牛顿第二定律有
-2mg·3L=·2mv32-·2mv12,
F+2mg=2m
由题意知F≥0,联立解得v0≥8,
即v0的最小值为8。
答案:(1)v0 (2)8
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