题目内容

8．将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力．图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线．从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔1.0秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力减小（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）．

分析 根据牛顿第二定律知，在碗底滑块靠重力和支持力的合力提供向心力，支持力最大，即滑块对碗底的压力最大，根据图线得出每隔多长时间经过碗底一次．通过经过碗底速度的变化判断压力的变化．

解答 解：因为在碗底时，滑块对碗底的压力最大，根据图线知，滑块每隔△t=1.0-0=1.0s经过碗底一次．
由于摩擦以及空气阻力的作用，滑块经过碗底的速度越来越小，根据N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$知，支持力减小，即滑块对碗底的压力减小．
故答案为：0.6，减小．

点评 解决本题的关键知道滑块在最低点时向心力的来源，结合牛顿第二定律进行分析，注意明确每经过一次碗底力都达到最大值．

练习册系列答案
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6．如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在t时间内所受力的冲量，正确的是（　　）
A．拉力F的冲量大小为FtcosθB．摩擦力的冲量大小为Ftsinθ
C．重力的冲量大小为mgtD．物体所受支持力的冲量是mgt
19．用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，打点计时器在m1拖着的纸带上打出一系列的点，已知打点计时器的打点频率为50Hz．
（1）下面给出了该实验的操作步骤：
A．按照图示的装置安装实验器材
B．将打点计时器接到直流电源上
C．先释放m2，再接通电源，打点计时器在纸带上打出一系列点迹
D．挑选点迹清晰的纸带进行测量
E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能．
其中操作不当的步骤是：BC．
（2）图乙是正确操作实验获取的一条纸带，O是打下的第一个点，相邻两计数点间均有4个点未画出，计数点间的距离如图所示，已知m1=50g、m2=100g（g取9.8m/s2，结果均保留三位有效数字），则：
①在打0～5点过程中系统动能的增加量△Ek=0.192J，系统重力势能的减少量△Ep=0.196J．
②某同学作出了v2-h（h为m2下落的距离，v2为下落该距离对应速度的平方）图线如图丙所示，据图线得到的重力加速度g=9.60m/s2．
16．某物理兴趣小组根据机械能守恒定律，用弹簧弹射器探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，装置如图所示，弹射器水平放置，用质量为m的小球压缩弹簧，用刻度尺测出弹簧的压缩量x；由静止释放小球，弹簧将小球弹射出去，测得小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔t，用刻度尺测得A、B光电门的水平间距L，摩擦阻力不计．
（1）小球离开弹簧时的速度大小v=$\frac{L}{t}$，弹簧弹性势能Ep=$\frac{m{L}^{2}}{2{t}^{2}}$．（用已知测量量的字母符号表示）
（2）保持A、B光电门的间距L不变，用同一小球，改变弹簧的压缩量，测出多组数据，计算并画出如图乙所示的$\frac{1}{t}$-x的关系图线，由图乙可知，$\frac{1}{t}$与x成正比（填“正”或“反”）．
（3）由上述实验，可以得出结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比成正比．
3．在倾角30°角斜面上有一块竖直放置的档板，在档板和斜面之间放有一个重为10N的光滑圆球，如图，试求这个球对斜面的压力大小和对档板的压力大小．
13．如图所示，A、B是两个完全相同的物块，质量均为m，用两根等长的轻质绳子系在一起，在结点处施加竖直向上的拉力F，两物块与水平地面之间恰好没有弹力，两物块仍与地面接触，已知重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）
A．每根绳子上的张力都等于mg
B．拉力F等于2mg
C．物块A、B之间没有弹力
D．地面对物块A、B的摩擦力大小相等，方向相反
20．从静止开始被同一加速电压加速后的一束由质子、氘（有一个中子的氢的一种同位素）、氚（有两个中子的氢的一种同位素）核和α粒子（氦原子核）组成的粒子流垂直场强方向进入水平放置的两极板之间，分成三束（其中一束方向不改变）射出．已知两极板之间电场强度方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度方向与电场强度方向垂直，粒子所受重力不计．下列说法正确的是（　　）
A．射线①是质子，射线③是氚核B．射线①是氚核，射线③是质子
C．射线②所有粒子动能相同D．射线②是α粒子和氘核
17．某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源．输出电压为6V（频率为50Hz）的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．

（1）他进行了下面几个操作步骤，其中没有必要进行或操作不当的步骤是BC：
A．按照如图1所示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先接通电源，后释放纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
（2）某同学按照正确的操作选得纸带如图2所示，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：mm）．
该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为打出B点时对应的物体的瞬时速度，则OB段重锤重力势能的减少量为1.22m，而动能的增加量为1.20m（计算结果均保留3位有效数字，重锤质量用m表示），造成上述实验结果不相等的原因主要是因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能．
18．某同学要测量一节干电池的电动势和内阻．他根据老师提供的以下器材画出了如图1所示的原理图．
A．电压表V（15V，10kΩ）
B．电流表G（量程2.0mA，内阻Rg为20Ω）
C．电流表A（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）
D．滑动变阻器R1（0～100Ω，1A）
E．滑动变阻器R2（0～20Ω，10A）
F．定值电阻R3=980Ω
G．开关S和导线若干

（1）该同学没有选用电压表是因为电压表量程太大；
（2）该同学将电流表G与定值电阻R3串联，实际上是进行了电表的改装，则他改装的电压表对应的量程是3V；
（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是E（填写器材前的字母编号）；
（4）该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E=1.48V（保留3位有效数字），干电池的内阻r=0.89Ω（保留2位有效数字）．
序号123456
电流表G （I1/mA）1.371.351.261.241.181.11

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