题目内容

某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度g取9.8m/s2，小球质量m=0.200kg，结果均保留三位有效数字）：

时刻
t2
t3
t4
t5
速度(m/s)
5.59
5.08
4.58
 
（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=       m/s．
（2）从t2到t5时间内，重力势能增加量ΔEp=       J，动能减少量ΔEk=       J．
（3）在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp不完全等于ΔEk，造成这种结果的主要原因是           ．
（1）4.08；（2）1.42J；1.46 J；（3）存在空气阻力

试题分析：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以可得；（2）根据重力做功和重力势能的关系可得；t2时刻的速度，故动能减小量；（3）因为存在空气阻力，需克服阻力做功消耗机械能，故减小的动能要大于重力势能的增加量；
练习册系列答案
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(10分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)

⑴若取小车质量M＝0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是   ；
A．m1＝5g B．m2＝1kg C．m3＝10g D．m4＝400g
⑵图乙为某实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为       m/s2；(保留两位有效数字)
⑶为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先                  ，该操作是否成功的判断依据是                                                            。
(6分)某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能Ek随时间变化和动能Ek随位置变化的两个图线，但横坐标没有标出，

（1）请你判断物体动能随位置变化的图线应是图________；（2）若图甲中OA连线的斜率为p，图乙中直线的斜率为q, 则物体所受合外力的大小为________，在A点所对应的瞬时速度的大小为________．
某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E，该同学已求出各计数点速度，其数值见下表。
计数点
A
B
C
D
E
速度/（m·s-1）
0.50
0.71
0.91
1.10
1.29


（1）若以O点为计时起点，根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v-t图线；
（2）由所作图象求出：
①计数点O对应的速度大小     m/s；
②小车的加速度大小     m/s2。
某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点,该同学选择ABCDEF六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是cm,

(1)则在打下B、C、D、E各点时小车的瞬时速度vB =       m/s，  
vC=        m/s，  vD=        m/s，vE =        m/s.
(2)小车的加速度为          m/s2。
（6分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳端带有绳套，先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到某—位置Ο并记下该点的位置；再用一个弹簧秤将橡皮条结点拉到同—位置Ο点。
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E．在用一个弹簧秤拉时必须将橡皮条的结点拉到用两个弹簧秤同时拉细绳时记下位置   
其中正确的是           。（填入相应的字母）
（2）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N ，两力的合力用F 表示，F 1、F 2与F 的夹角分别为θ1和θ2，关于F 1、F 2与F、θ1和θ2关系正确的有：____

A． F1="4" N       B． F =" 12" N    C．θ1=45°     D．θ1＜θ2
(12分)小华同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段。如图所示，在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm。

（1）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度（结果保留3位有效数字），并填入下表。
计数点
1
2
3
4
5
6
t /s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v /（m·s-1）
0.358
0.400
0.440
0.485
0.530
　
（2）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据上表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v—t图象。

（3）根据v—t图象可知，在打0计数点时，小车的速度v0 =___________m/s（保留3位有效数字）；小车运动的加速度为________m/s2（保留2位有效数字）。
（5分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是(    )
A．应该用天平称出物体的质量
B．操作时应先放纸带后接电源
C．安装打点计时器时，两纸带限位孔应在同一竖直线上
D．电火花打点计时器应接在电压为220V的交流电源上
(10分)为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”， 某同学设计了如图所示的实验装置，图中打点计时器的交流电源频率为f＝50Hz。

⑴完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列           的点；
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码；
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m；
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③；
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点，测量相邻计数点的间距s1，s2，…，求出与不同m相对应的加速度a；
⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出-m关系图线。
⑵完成下列填空：
①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是                                              ；
②下图为用米尺测量某一纸带的情况，a可用s1、s3和f表示为a＝        ，由图可读出s1、s2、s3，其中s1＝        cm，代入各数据，便可求得加速度的大小；

③下图为所得实验图线的示意图，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为      ，小车的质量为        。

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