13.55 0.679 (0.678. 0.679. 0.680均給分) 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（10分）某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖如圖甲所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。光電門傳感器可測(cè)的最短時(shí)間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi ，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）

次數(shù)

ti（10-3s）

 (m·s-1)

hi（m）

Mghi

1

1.56

2.85

 

 

 

2

1.46

3.05

0.59M

0.06

0.59M

3

1.37

3.25

1.22M

0.13

1.23M

4

1.30

3.42

1.79M

0.18

1.80 M

5

1.25

3.55

2.25M

0.23

2.26M

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是：                                   。

（2）該同學(xué)用20等分的游標(biāo)卡尺測(cè)量出黑色磁帶的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則d =_______mm。

（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)表格數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上繪出圖像，由圖像可得出結(jié)論：                   

 

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某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖如圖甲所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。光電門傳感器可測(cè)的最短時(shí)間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi ，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）

 


次數(shù)

Dti（10-3s）

 (m·s-1)

DEki=

Dhi（m）

MgDhi

1

1.56

2.85

2

1.46

3.05

0.59M

0.06

0.59M

3

1.37

3.25

1.22M

0.13

1.23M

4

1.30

3.42

1.79M

0.18

1.80 M

5

1.25

3.55

2.25M

0.23

2.26M

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是：                                   。

（2）該同學(xué)用20等分的游標(biāo)卡尺測(cè)量出黑色磁帶的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則d =_______mm。

（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)表格數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上繪出DEk-Dh圖像，由圖像可得出結(jié)論：

                                             。

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實(shí)驗(yàn)表明：密度大于液體的固體球，在液體中開始是豎直加速下沉，但隨著下沉速度變大，其所受的阻力也變大，到一定深度后開始勻速下沉．
下表是某興趣小組在探究“固體球在水中豎直勻速下沉?xí)r的速度與哪些量有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)記錄
次序 固體球的半徑
r/×10-3m		 固體球的密度
ρ/×103kg?m-3		 固體球勻速下沉的速度
v/m?s-1
1 0.5 2.0 0.55
2 1.0 2.0 2.20
3 1.5 2.0 4.95
4 0.5 3.0 1.10
5 1.0 3.0 4.40
6 0.5 4.0 1.65
7 1.0 4.0 6.60
（1）分析第1、2、3三組數(shù)據(jù)可知：固體球在水中勻速下沉的速度與
固體球半徑的平方
固體球半徑的平方
成正比．
（2）若要研究固體球在水中勻速下沉的速度與固體球密度的關(guān)系可以選用上表中第
1，4，6或2，5，7
1，4，6或2，5，7
組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．根據(jù)該組數(shù)據(jù)所反應(yīng)的規(guī)律可推斷，若一個(gè)半徑為1.00×10-3m、密度為3.5×103 kg?m-3的固體球在水中勻速下沉的速度應(yīng)為
5.50
5.50
m/s．

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（1）有下面三個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)：A．驗(yàn)證牛頓第二定律；B．研究碰撞中的動(dòng)量守恒；C．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．在這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中：
①需要平衡摩擦力的是
 
．
②需要使用天平測(cè)量物體質(zhì)量的是
 
．
③需要使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度的是
 
．
④需要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的是
 
．
⑤需要求物體通過某點(diǎn)瞬時(shí)速度的是
 
．
（2）實(shí)驗(yàn)表明：密度大于液體的固體球，在液體中開始是豎直加速下沉，但隨著下沉速度變大，其所受的阻力也變大，到一定深度后開始勻速下沉．
下表示是某興趣小組在探究“固體球在水中豎直勻速下沉?xí)r的速度與哪些量有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)記錄
次序 固體球的半徑
r/10-3m		 固體球的密度
ρ/103kg?m-3		 固體球勻速下沉
的速度v/m?s-1
1 0.5 2.0 0.55
2 1.0 2.0 2.20
3 1.5 2.0 4.95
4 0.5 3.0 1.10
5 1.0 3.0 4.40
6 0.5 4.0 1.65
7 1.0 4.0 6.60
①分析第1、2、3三組數(shù)據(jù)可知：固體球在水中勻速下沉的速度與
 
成正比．
②若要研究固體球在水中勻速下沉的速度與固體球密度的關(guān)系可以選用上表中第
 
組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)該組數(shù)據(jù)所反映的規(guī)律可推斷，若一個(gè)半徑為1.00×10-3m、密度為3.5×103kg?m-3的固體球在水中勻速下沉的速度應(yīng)為
 
m/s．

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（2010?上海模擬）密度大于液體密度的固體顆粒，在液體中豎直下沉，但隨著下沉速度變大，固體所受的阻力也變大，故下沉到一定深度后，固體顆粒就會(huì)勻速下沉．該實(shí)驗(yàn)是研究球形固體顆粒在水中豎直勻速下沉的速度與哪些量有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄如下表：（水的密度為ρ0=1.0×103kg/m3）
次序 固體球的半徑r（m） 固體的密度ρ（kg/m3） 勻速下沉的速度v（m/s）
1 0.5×10-3 2.0×103 0.55
2 1.0×10-3 2.0×103 2.20
3 1.5×10-3 2.0×103 4.95
4 0.5×10-3 3.0×103 1.10
5 1.0×10-3 3.0×103 4.40
6 0.5×10-3 4.0×103 1.65
7 1.0×10-3 4.0×103 6.60
（1）我們假定下沉速度=v與重力加速度g成正比，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你可以推得球形固體在水中勻速下沉的速度v還與
ρ、r
ρ、r
有關(guān)，其關(guān)系式是
v=kgr2（ρ-ρ0）
v=kgr2（ρ-ρ0）
．（比例系數(shù)可用k表示）
（2）對(duì)勻速下沉的固體球作受力分析，固體球受到浮力（浮力大小等于排開液體的重力）、重力（球體積公式V=
4πr3
3
計(jì)算）、勻速下沉?xí)r球受到的阻力f．可寫出f與v及r的關(guān)系式為
f=
4πrv
3k
f=
4πrv
3k
．（分析和推導(dǎo)過程不必寫）

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