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如圖4-2所示.若在湖水里固定一細長圓管.管內(nèi)有一活塞.它的下端位于水面上.活塞的底面積S=1 cm2.質量不計.大氣壓強p0=1.0×105 Pa.現(xiàn)把活塞緩慢地提高H=15 m.則拉力對活塞做的功為 J.(g=10 m/s2) ●案例探究 ［例1］用鐵錘將一鐵釘擊入木塊.設木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進入木塊內(nèi)的深度成正比.在鐵錘擊第一次時.能把鐵釘擊入木塊內(nèi)1 cm.問擊第二次時.能擊入多少深度? 命題意圖:考查對功概念的理解能力及理論聯(lián)系實際抽象建立模型的能力.B級要求. 錯解分析:(1)不能據(jù)阻力與深度成正比這一特點.將變力求功轉化為求平均阻力的功.進行等效替代.(2)不能類比遷移.. 采用類似據(jù)勻變速直線速度-時間圖象 求位移的方式.根據(jù)F-x圖象求功. 解題方法與技巧:解法一: 鐵錘每次做功都用來克服鐵釘阻力做的功.但摩擦阻力不是恒力.其大小與深度成 正比.F=-f=kx,可用平均阻力來代替. 如圖4-3.第一次擊入深度為x1,平均阻力=kx1,做功為W1=x1=kx12. 第二次擊入深度為x1到x2,平均阻力=k(x2+x1),位移為x2-x1,做功為W2=(x2-x1)= k(x22-x12). 兩次做功相等:W1=W2. 解后有:x2=x1=1.41 cm, Δx=x2-x1=0.41 cm. 解法二: 因為阻力F=kx,以F為縱坐標.F方向上的位移x為橫坐標.作出F-x圖象.曲線上面積的值等于F對鐵釘做的功. 由于兩次做功相等.故有: S1=S2.即: kx12=k(x2+x1)(x2-x1), 所以Δx=x2-x1=0.41 cm ［例2］ 如圖4-5所示.置于水平面的平行金屬導軌不光滑.導軌一端連接電阻R.其他電阻不計.垂直于導軌平面有一勻強磁場.磁感應強度為B.當一質量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動時 A.外力F對ab棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能 B.只有在棒ab做勻速運動時.外力F做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能 C.無論棒ab做何運動.它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能 D.棒ab勻速運動的速度越大.機械能轉化為電能的效率越高 命題意圖:考查考生理解能力.分析綜合及推理能力.B級要求. 錯解分析:對整個物理情景理解不透.對整個物理過程中能量的轉化及傳遞途徑理解不透. 解題方法與技巧: 在導體棒的運動過程中外力做的功.用來克服由于發(fā)生電磁感應而產(chǎn)生的感應電流的安培力的那一部分轉化為電能.. 又因為有摩擦.還需克服摩擦力做功.轉化成內(nèi)能.所以A.B錯.C對,又當勻速運動時.由能量轉化的觀點.可知 η=v,B.l.F.R一定.所以η ∝v,即v越大η越大.D對. 故CD正確. ●錦囊妙計 變力做功的求解方法 對于變力做功一般不能依定義式W=Fscosθ直接求解.但可依物理規(guī)律通過技巧的轉化間接求解. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

某同學用如圖3所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱．干電池的工作電流不宜超過0.5A．實驗室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ），電阻箱（阻值范圍0～999.9Ω）；開關、導線若干．
①請根據(jù)圖1的電路圖，在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路．
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②實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電壓表的示數(shù)U，得到如下表所示的若干組 R、U的數(shù)據(jù)．
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
電阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 13.7 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
電壓U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的
1
U
-
1
R
圖線．由圖象得出電池組的電動勢E=
 
V，內(nèi)電阻r=
 
Ω．
③關于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是
 
．
A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差
B．同學讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
C．本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差
D．如果將電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差
④若實驗室沒有電壓表，只能用100μA的靈敏電流表和電阻箱改裝．先用如圖4所示的電路測量電流表的內(nèi)阻：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉到滿刻度；再閉合S2，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉到滿刻度的
2
3
，讀出此時R′的阻值為2.00×103Ω．則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=
 
Ω．將該靈敏電流表改裝成量程為3V的電壓表，需
 
（“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為R0=
 
Ω的電阻．

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（1）在DIS系統(tǒng)中，光電門測量的是運動物體擋光時間內(nèi)的平均速度，因為擋光片較窄，所以可看作測量的是瞬時速度．為了測量做勻變速直線運動的小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，如圖1所示．當小車做勻變速運動經(jīng)過光電門時，測得A、B先后擋光的時間分別為△tA和△tB，A、B開始擋光時刻的間隔為t，則A、B先后經(jīng)過光電門時的速度分別為
b
△t1
b
△t1
，
b
△t2
b
△t2
；小車的加速度a=
b
t
（
1
△t2
-
1
△t1
）
b
t
（
1
△t2
-
1
△t1
）
．
（2）如圖2所示為用打點計時器研究小車運動情況的裝置：實驗時由靜止釋放鉤碼，小車開始做勻加速直線運動，在小車進入布面前鉤碼已經(jīng)落地了，小車在平玻璃板上做勻速直線運動，后來在布面上做勻減速直線運動，所打出的紙帶的一部分如圖所示，紙帶上相鄰兩點對應的時間間隔為T=0.02s，試分析：（以下結果均保留三位有效數(shù)字）
①由圖3可知，小車在玻璃板上做勻速運動的速度大小為v=
1.70
1.70
m/s；打點計時器打下計數(shù)點D時小車的瞬時速度vD=
1.50
1.50
m/s．
②根據(jù)紙帶得到了如圖4所示的v-t圖象，則小車做勻減速直線運動時的加速度為a=
3.00
3.00
m/s．

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（2013?松山區(qū)三模）（1）①用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑如下圖1所示．該金屬絲的直徑是
0.980
0.980
mm；用20等分刻度的游標卡尺測一工件的長度如下圖2所示，則該工件的長度是
1.025
1.025
cm．

②下列有關實驗的描述中，正確的是
AB
AB
．（雙選題）
A．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，拉橡皮筋的細繩應稍長一些
B．在“探究彈簧彈力與其伸長量”關系的實驗中，作出彈力和彈簧長度的圖象也能求出彈簧的勁度系數(shù)
C．在“油膜法測分子直徑”實驗中，需要稱出痱子粉的質量
D．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須由v=gt求出打某點時紙帶的速度
（2）某同學測量一只未知阻值的電阻．
①他先用多用電表進行測量，按照正確的步驟操作后，測量的結果如圖3所示．請你讀出其阻值大小為
1000Ω
1000Ω
．
②為了使多用電表測量的結果更準確，該同學接著進行如下操作，請正確排序
DBCA
DBCA

A．測量完畢將選擇開關打到“OFF”擋
B．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，進行歐姆擋調(diào)零
C．將待測電阻接到兩表筆之間測量其阻值并讀出讀數(shù)
D．將選擇開關打到“×100”擋
③若該同學再用“伏安法”測量該電阻，所用器材如圖4所示，其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω，變阻器阻值為50Ω．圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準確地測量電阻（要求多測幾組數(shù)據(jù)取平均值），請你完成其余的連線．
④該同學按照“伏安法”測量電阻的要求連接好圖乙電路后，測得的電阻值將
大于
大于
（填“大于”、“小于”或“等于”）被測電阻的實際阻值．

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在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑，其中某次測量結果如圖1所示，其讀數(shù)應為
 
mm（該值接近多次測量的平均值）
（2）用伏安法測金屬絲的電阻RX，實驗所用器材為：
電池組（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1Ω），電流表（內(nèi)阻約為0.1Ω），
電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ），滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流為2A）
開關，導線若干．某同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量RX是采用圖2中甲和乙中的圖
 
（選填“甲”或“乙”）
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（3）如圖3是測量RX的實驗器材實物圖，圖中已經(jīng)連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端，請根據(jù)上圖所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．
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（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖4所示，圖中已經(jīng)標出了與測量數(shù)據(jù)相對應的四個點，請在下圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U-I圖線，由圖線得到金屬絲的阻值RX=
 
Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出金屬絲的電阻率約為
 
（填選項前的序號）
A、1×10-2Ω?mB、1×10-3Ω?mC、1×10-6Ω?mD、1×10-8Ω?m
（6）任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器都已校準，下列關于誤差的說法中正確的選項是
 
（有多個正確選項）．
A、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B、由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C、若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D、用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差．

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（1）用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E，將其選項對應的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因．
答：
 

②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出
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的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a=
 
．
③在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大小．若已知當?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g，還需要測量的物理量是
 
．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=
 
．
（2）、某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
①用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖3，由圖3可知其長度為
 
mm；
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②用螺旋測微器測量其直徑如圖4，由圖4可知其直徑為
 
mm；
③用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖4，則該電阻的阻值約為
 
Ω．
④該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
待測圓柱體電阻R
電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）
電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）
滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）
開關S，導線若干為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在右框中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號．

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