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1、实验中档计算题增分练(三)(考试时间:3040分钟试卷满分:30分)13.(6分)某小组通过实验探究空气阻力的大小与运动速率的关系实验中所使用的器材如下:铁架台、钩码、弹簧测力计、细绳、气球、毫米刻度尺、具有连拍功能的手机其实验步骤如下A测出气球及钩码的总重力G;B吹好气球,用细绳将气球扎紧,另一端系上钩码;C将刻度尺竖直固定在铁架台上,将气球(含钩码)从较高位置释放,使其经过刻度尺附近时能匀速下落;D用手机连拍功能,拍摄气球匀速运动时的多张照片;E计算出相邻两帧照片间重物下落的平均位移;F改变所悬挂的钩码质量,重复以上步骤;G记录并处理数据请回答以下问题:(1)某次拍摄中的两张照片如图甲、乙
2、甲图中钩码下沿对应刻度尺的读数为0.90 cm,图乙是甲之后的第2帧照片,由此可以得出相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为l_3.05_cm.(2)记录每次实验中气球(含钩码)重力G和相邻两次拍摄时间内气球下落的位移l,如表所示图丙中已描出了部分数据,请将其他数据描出并画出Gl关系图像次数1234567重力G/(102N)4.55.56.57.58.59.510.5位移l(cm)13.6016.3019.8023.8026.6028.8032.80(3)根据图像,可以得到的结论是:_空气阻力的大小跟速率成正比_.【解析】(1)甲图中钩码下沿对应刻度尺的读数为0.90 cm,图乙中钩码下沿对应
3、刻度尺的读数为7.00 cm,由此可以得出相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为l cm3.05 cm.(2)画出Gl关系图像:(3)因匀速下落时重力与阻力相等,而相邻两次拍摄时间内气球下落的位移l与下落的速率成正比,则根据图像,可以得到的结论是空气阻力的大小跟速率成正比14.(8分)多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图甲所示为多量程多用电表示意图,其中电流有1.0 A、2.5 A两个挡位,电压有2.5 V、10 V两个挡位,欧姆表有两个挡位(1)通过一个单刀多掷开关S,B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能图甲中B是_黑_(选填“红”或“黑”)表
4、笔;当S接触点_1_(选填“1、2、3、4、5、6”)时对应多用电表2.5 A挡;当S接触点3时,测量倍率比S接触点4时小,则E1_”“”或“”);(2)实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻器材还有:待测电源(电动势约为9 V),定值电阻R08.0 ,电阻箱一只连接实物如图乙所示,测量时应将图甲中S接触点_6_(选填“1、2、3、4、5、6”);改变电阻箱阻值R,测得并记录多组数据后,得到对应的图像如图丙所示,则电源电动势E_9.1_V,内阻r_2.0_(结果保留两位有效数字)【解析】(1)根据“红进黑出”的原则,电流从欧姆表内部电源正极流出,所以B应该是黑表笔电流表是通过表头并联电阻改
5、装而成的,并联电阻越小,量程越大,所以2.5 A挡对应1.在满偏电流相同的情况下,电源电动势越大,所测电阻就越大,当S接触点3时,测量倍率比S接触点4时小,所以E1E2.(2)多用表与变阻箱并联做电压表适用,电源电压约9.0 V,所以应该选用10 V的量程,S接6;由乙图可知E(RR0r)变换得由图可知k1.1,b0.11解得E9.1 V,r2.0 .15(7分)某学习小组用如图甲所示装置测量当地的重力加速度本实验所用器材有铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和刻度尺实验中将铁架台竖直放置,上端固定电磁铁M,在电磁铁下方适当位置固定两个位置可调节的光电门A、B,A、B均与数字计时器N
6、相连,小球与光电门A、B在同一竖直线上(1)实验前先用游标卡尺测量小球的直径,测量结果如图乙所示,则小球的直径为d_cm.(2)接通电磁铁M的开关,吸住小球;测出两光电门的高度差h;断开M的开关,小球自由下落,数字计时器记录小球经过光电门A、B的时间分别为t1、t2,则可求得重力加速度g_.(用测得的物理量符号表示)(3)若实验中发现光电门A出现故障,不能使用,则用剩余器材_(填“能”或“不能”)正确测得重力加速度【答案】(1)1.085(2)(3)能【解析】(1)小球的直径为d10 mm170.05 mm10.85 mm1.085 cm.(2)小球通过光电门A、B的速度分别为v1,v2根据运
7、动学公式,有vv2gh联立解得g.(3)能,测出电磁铁吸引住小球时,小球下端到光电门的距离H,记录小球通过B光电门的时间t,则通过光电门B的速度为v根据运动学公式有v22g联立解得g.16.(9分)2021年4月23日,首届成都国际工业博览会轨道交通馆内,一辆外形炫酷的新一代高速磁悬浮列车吸引不少眼球,这是我国研制的时速600公里新一代自主知识产权的高速磁浮列车,填补了航空与高铁速度的空白,如图所示在某次制动性能测试中,列车先在平直轨道上以额定功率P由静止启动,经时间t达到最大速度v,之后匀速率进入水平面内的圆形转弯轨道已知列车质量为m,运动中阻力恒定,重力加速度为g.(1)求列车由静止开始加速至最大速度v的过程通过的路程x;(2)为了使列车以速率v无侧向挤压通过弯轨道,轨道向内侧倾斜,倾斜角度为,求圆形轨道的设计半径r.【答案】(1)vt(2)【解析】(1)当机车达到最大速率时,牵引力等于阻力,则机车的额定功率PFvfv对从静止开始的加速过程应用动能定理Ptfxmv2联立得xvt.(2)在弯轨道处,机车做匀速圆周运动,所受向心力为Fn受力分析如图所示,可知向心力由重力与弹力的合力来提供得Fnmgtan 联立可得r.