题目内容

(4分)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：

a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v.
b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v.
c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝计算出高度h.
d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.
以上方案中正确的是      ．(填入相应的字母)      
D  

试题分析：物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，v=gt，，都是自由落体运动的公式．故A、B错误．C、物体下落的高度是用米尺测量的，不是计算的，故c错误．
D、为验证机械能守恒定律的实验测量方案，故正确．
练习册系列答案
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（8分）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出。

（1）关于该实验，下列说法正确的是（   ）
A．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
B．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W－vm、W－vm2、W－vm3、W2－vm、W3－vm……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系。
C．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6V
D．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
（2）下图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.44cm，OE=12.10cm。已知相邻两点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=__m/s。
某同学利用图甲所示的实验装置做了这样的实验。
(1)按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块。释放小车，小车由静止开始运动。
(2)按实验要求正确装上纸带，让小车靠近打点计时器，按住小车，打开打点计时器电源，释放小车，获得一条带有点列的纸带。
(3)在获得的纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点A，B，C，…。测量相邻计数点的间距S1，S2，S3，…。并将其记录在纸带上对应的位置处。

完成下列填空：
（1）已知实验装置中打点计时器的电源为50Hz的低压交流电源，若打点的时间间隔用△t表示，则△t=    s。
（2）设纸带上五个相邻计数点的间距为S1、S2、S 3和S 4。加速度a可用S1、S4和△t表示为a=      ;VB可用S1、S2和△t表示为VB=        。
（3）图乙为用米尺测量所得纸带上的S1、S2、S 3和S 4的情况，由图可读出S1=    cm，S2=        cm，S4=       cm。由此求得加速度的大小a=     m/s2，VB=       m/s（计算结果取3位有效数字）。
（8分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中：
(1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下，请你仔细读题并完成有关空缺部分内容：
A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。
B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：
__________           、                        。
C．将步骤B中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________，记录________________。
(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝________。
如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为            。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=        cm；C点对应的速度是       m／s。加速度是        m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)
(8分)用如图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。

⑴实验中有A：200g的铝块和B：200g的铁块．为了减少误差，应该选择   (填字母)；
⑵实验操作时应该先接通打点计时器电源再释放纸带，但某同学在操作时做反了，那么通过对这条纸带运算能否判断机械能是否守恒？       (填“能”或“否”)；
⑶如图(b)是某次实验的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F是连续的七个点，每2个点之间的时间为T，若重物质量为m，对应B到E的下落过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp＝          ，B到E动能变化量为ΔEk＝                。
（5分）某同学在“研究平拋物体的运动”的实验中，通过描点法画出小球平拋运动的轨迹，并求出小球平拋运动的初速度．他先调整斜槽轨道使槽口末端水平，然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合，Oy轴与重锤线重合，Ox轴水平，如图13甲所示．实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后飞出．依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹，如图乙所示．已知方格边长L＝5 cm，重力加速度g＝10 m/s2.则小球平拋的初速度v0＝________m/s.(结果保留两位有效数字)
(10分)图甲是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图．小车拖着纸带在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点，设小车在斜面上运动时所受阻力恒定。

⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带分析可知小车下滑的加速度a＝     m/s2，打E点时小车速度vE＝     m/s(结果保留两位有效数字)；
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vE、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺、三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。
方案一：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     ；
方案二：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     。
用打点计时器测速度的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T="0.1s" 图中各长度的单位为：cm

（1）由图判断小车做        运动。（填“匀速”或“加速”）
（2）计算各点的瞬时速度，VB=     m/s, VC=     m/s ，  VD=    m/s
（3）BE间的平均速度VBE =         m/s

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