题目内容
16．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”．在一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图2所示（相邻记时点时间间隔为0.02s），那么：（计算结果均保留2位有效数字）
（1）纸带的P（用字母“P”或“C”表示）端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=0.98m/s；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=0.49J，此过程中物体动能的增加量△Ek=0.48 J；（g取9.8m/s2） 可得到的实验的结论是在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
分析 （1）根据相等时间内的位移逐渐增大，确定纸带的哪一端与重物相连．
（2、3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．
解答 解：（1）在相等时间内位移逐渐增大，可知纸带的P端与重物相连．
（2）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则为：${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.98m/s．
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J，
此过程中物体动能的增加量为：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.9{8}^{2}$=0.48J．实验结论是：在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
故答案为：（1）P； （2）0.98； （3）0.49，0.48；在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．
练习册系列答案
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6．一物块在拉力F的作用下沿着水平方向做匀速运动，则下列说法正确的是（ ）
| A． | 物体可能受三个力作用 | |
| B． | 重力与摩擦力f的合力与拉力F等大反向上 | |
| C． | 拉力F与摩擦力f的合力方向可能向上偏右 | |
| D． | 拉力F与摩擦力f的合力方向一定竖直向上 |
7．
如图甲所示，一个匝数n=100的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（ ）
如图甲所示，一个匝数n=100的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（ ）| A． | 圆形线圈中产生的感应电动势E=4.5V | |
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| C． | 设b端电势为零，则a端的电势φa=3V | |
| D． | 在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热Q=18J |
11．
如图所示，5m长的细绳，两端分别固定在垂直于地面、相距4m的两杆的顶端A和B，绳上有一个光滑的轻质小挂钩O，O的下面挂有重力为G的小物体，平衡时下列判断正确的是（ ）
如图所示，5m长的细绳，两端分别固定在垂直于地面、相距4m的两杆的顶端A和B，绳上有一个光滑的轻质小挂钩O，O的下面挂有重力为G的小物体，平衡时下列判断正确的是（ ）| A． | 细绳的AO段、BO段跟水平线的夹角肯定相等 | |
| B． | 细绳的AO段、BO段中的张力相等 | |
| C． | 两杆顶端所受绳子的拉力均为$\frac{5G}{6}$ | |
| D． | 只有两杆等高时，选项A才正确 |
8．
图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点．下列说法正确的是（ ）
图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点．下列说法正确的是（ ）| A． | 波速大小为1m/s，振幅为8cm | B． | 0～2s时间内，P运动的路程为8cm | ||
| C． | 0-2s时间内，P向y轴正方向运动 | D． | 当t=7s时，P恰好回到平衡位置 |
5．
汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁，注视着速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示．
（1）从表中数据得到汽车各段时间内的运动特点：
在0～15s内，汽车的速度在变化，每5s速度增加10km/h； 在15～30s内汽车速度不变，速度大小为50km/h．在35～45s内汽车速度在变化，每5s速度减小15km/h．
（2）请你根据上表中的数据，在图中的坐标系中标出对应的点，并用平滑的线连接各点，你得到了什么图形？
（3）求0～15s内，15～30s内，35～45s内，各段的平均加速度的大小．
汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁，注视着速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示．| t/s | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| v/（km．h-1） | 20 | 30 | 40 | 50 | 50 | 50 | 50 | 35 | 20 | 5 | 0 |
在0～15s内，汽车的速度在变化，每5s速度增加10km/h； 在15～30s内汽车速度不变，速度大小为50km/h．在35～45s内汽车速度在变化，每5s速度减小15km/h．
（2）请你根据上表中的数据，在图中的坐标系中标出对应的点，并用平滑的线连接各点，你得到了什么图形？
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6．某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后，为了进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T=2π$\sqrt{\frac{{I}_{c}+m{r}^{2}}{mgr}}$，式中IC为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到中心C的距离．如图（a），实验时杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m=0.50kg．
（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示T2r
（2）Ic的国际单位为kg•m2，由拟合直线得带Ic的值为0.17（保留到小数点后二位）
（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）
| r/m | 0.45 | 0.40 | 0.35 | 0.30 | 0.25 | 0.20 |
| T/s | 2.11 | 2.14 | 2.20 | 2.30 | 2.43 | 2.64 |
（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示T2r
（2）Ic的国际单位为kg•m2，由拟合直线得带Ic的值为0.17（保留到小数点后二位）
（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）