第II卷(非选择题,共60分)
三.实验题:本题共2小题,共14分。
13.(6分)如图,为探究“加速度与物体受力关系”的实验装置,图中一端带有定滑轮的平直长木板放在水平桌面上,实验前用铅笔在木板上两个适当位置画上两条与木板垂直的平行刻线a、b,并用刻度尺测出两条线间距离d。开始时将小车(其质量标记为M)置于长木板上,然后向轻质砂桶内缓慢加入砂子,直到小车将要开始运动;再将小车移到a处,使小车前端与刻线a对齐,然后用天平称量出质量为m的砂子,继续添加到砂桶内,释放小车,用停表记录小车前端到达b刻线所用的时间,查知当地的重力加速度为g。请回答下面问题:
(1)小车运动加速度的计算式为a=__________,小车受到的合力大小F可以用__________表示。(用实验中的测量量表示)
(2)为提高实验准确度,减小误差,实验中要保证____________________。
(3)本实验用添加砂子的方法改变拉力大小与挂钩码的方法比较,其优点是__________________。(至少列举一条)
14.(8分)在学校社团活动中,某实验小组先将一只量程为300μA的微安表头G改装为量程为0.3A的电流表,然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有: 微安表头G(量程300?A,内阻约为几百欧姆) 滑动变阻器R1(0~10k?) 滑动变阻器R2(0~50k?) 电阻箱R(0~9999?) 电源E1(电动势约为1.5V) 电源E2(电动势约为9V) 开关、导线若干
(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G的内阻Rg,实验方法是: A.按图(a)连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至图中最右端;
B.断开S2,闭合S1,调节滑动变阻器的滑片位置,使G满偏;
C.闭合S2,并保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使表头G的示数为200?A,记录此时电阻箱的阻值R0,
①实验中电源应选用_____________,滑动变阻器应选用_________(选填仪器字母代号); ②测得表头G的内阻Rg=_______,表头内阻的测量值较其真实值______(选填“偏大”或“偏小”);
(2)实验测得G的内阻Rg=500?,要将表头G改装成量程为0.3A的电流表,应选用阻值为______?的电阻与表头G并联;
(3)实验小组利用改装后的电流表A,用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。测量时电压表V的示数为1.20V,表头G的指针指在原电流刻度的250?处,则Rx=______?。 四.计算题:本题共4小题,共46分,解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。 15.(8分)如图,劲度系数为k的轻质弹簧的下端固定在水平面上,弹簧上端与质量为m的物块相连,开始时物块在O处保持静止。现用竖直向下的外力压物块,弹簧始终在弹性限度内,然后撤去外力,物块开始运动,试证明撤去外力后物块的运动是筒谐振动。
16.(8分)在靶场用如图所示的简易装置测量某型号步枪子弹的出膛速度。在平坦靶场的地面上竖直固定一根高h=1.25m的直杆,在杆的顶端放置质量m1=0.2kg的实心橡皮球,测试人员水平端枪,尽量靠近并正对着橡皮球扣动扳机,子弹穿过球心,其他测试人员用皮尺测得橡皮球和子弹的着地点离杆下端的距离分别为x1=20m、x2=100m。子弹质量m2=0.01kg,重力加速度g=10m/s2,求该型号步枪子弹的出膛速度大小。
17.(14分)如图,物流转运中心的水平地面上有一辆质量M=4kg、长L=1.4m的平板小车,在平板车的右端放有质量m=1kg的快件(可视为质点),快件与平板车间的动摩擦因数
??0.4。物流中心的工作人员要将快件卸到地面上,他采用了用水平力F拉小车的方式,
重力加速度g=10m/s2,不计小车与地面间的摩擦阻力,求: (1)要让快件能相对平板车滑动,需要施加的最小水平力F0;
(2)若用F=28N的水平恒力拉小车,要将快件卸到地面上,拉力F作用的最短时间t为多少。
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