题目内容

图甲是某物理小组验证系统的机械能是否守恒的实验装置，一端带有定滑轮的木板放置在水平桌面上，木板上有一小车，小车一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与钩码相连。开始时将木板固定打点计时器的一端适当垫高，在不挂钩码的条件下，轻推小车使小车能够沿木板匀速滑动。挂上钩码后，释放小车，在纸带上打出一系列小点。已知交流电源的频率为50 Hz。


（1）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点，图中未标出。计数点间的距离x1、x2、x3、…、x6依次为：2．34 c m、2．81 cm、3．29 cm、3．76 cm、4．25 cm、4．73 cm。根据图中数据计算打下计数点5时的速度v5=       m／s，小车运动的加速度a=       m/s2；（保留三位有效数字）
（2）实验中测出小车的质量为M、钩码的质量为m，计时器的打点周期为T。若不计小车沿木板运动时下降的高度，从打下计数点l到计数点5的过程中，小车和钩码组成的系统，减小的重力势能（用x1、x2、…、m、M、g和r表示）△Ep=        ，增加的动能△Ek=           。

（1）0.449m/s  0.478m/s2  （2）   

解析试题分析：（1）据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则有：，加速度为。（2）由于小车和钩码组成的系统的重力势能变化主要表现在钩码的重力势能变化，则有：，系统增加的动能为两者动能增加之和，而两者为连接体速度大小相等，则系统增加的动能为：
考点：本题考查打点计时器的应用和机械能守恒定律的验证。

练习册系列答案
相关题目

（10分）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图甲所示，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带（宽度为d）贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中M为直尺质量）


次数
?ti（10-3s）
 (m·s-1)

?hi（m）
Mg?hi
1
1.56
2.85
 
 
 
2
1.46
3.05
0.59M
0.06
0.59M
3
1.37
3.25
1.22M
0.13
1.23M
4
1.30
3.42
1.79M
0.18
1.80 M
5
1.25
3.55
2.25M
0.23
2.26M
（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：                                   。
（2）该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度，其示数如图乙所示，则d =_______mm。
（3）根据该实验表格数据，请在答题纸上绘出图像，由图像可得出结论：                   

（12分）重庆某军工企业于2013年1月研制成功一种新材料做成的电阻丝，其电阻稳定性非常优良，几乎不随温度发生改变。工程技术员为了准确测定它的电阻率，进行了如下的测量.
（1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，则d=             mm；
（2）用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示，则         cm；

（3）用多用电表粗侧其电阻如图所示，则       

（4）用伏安法测量导线的电阻，并要多次测量求其平均值，供选用的器材有：
电源E（电动势为4V）；                  电压表V(量程为3V，内阻约为2)
电流表 (量程为0.5mA，内阻约为1) 电流表(量程为0.6A，内阻约为10) 
滑动变阻器R（最大阻值为20）         开关、导线若干.
①根据工程技术人员所设计的电路，电流表应选        ；
②在图中将选用的器材连成符合要求的实验电路（不得改动图中已画出的部分连线）.

（10分）为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率，设计了如图1所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，是阻值为的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好。
①实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图2所示，其示数为=        mm．
②实验时闭合开关，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据，如下表：

Ⅰ.请根据表中数据在图3上描点连线作关系图线，根据该图像，可得电源的电动势=       V；内阻=          Ω。

Ⅱ.根据表中数据作出的—x关系图像如图4所示，利用该图像，可求得电阻丝的电阻率为      （保留两位有效数字）。
Ⅲ.图4中关系图线纵截距的物理意义是                               。

（7分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

(1)通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点     和    之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为        m/s，计数点6对应的速度大小为      m/s。（结果保留三位有效数字）。
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为=                  m/s2（结果保留三位有效数字）。若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值          （填“偏大”或“偏小”）。

(8分)某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f =50Hz(打点时间间隔T="0.02" s)，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：xA=16.6mm、xB=126.5mm、xD="624.5mm" 。

若无法再做实验，可由以上信息推知：
①相邻两计数点的时间间隔为______s；
②打C点时物体的速度大小为_____ m/s
③物体的加速度大小为     （用xA、xB、xD和T 表示）

(1)在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，以下说法正确的是(　　)
A．弹簧被拉伸时，偶尔可以超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
(2)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是(　　)
A．同一次实验中，O点位置不允许变动
B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两只弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D．实验中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
（3）如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的．

（7分）某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点。

 
（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a =      m/s2，计数点3的瞬时速度v3 =     m/s。（结果保留两位有效数字）。
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有         。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L
B．木板的质量m1
C．滑块的质量m2
D．托盘和砝码的总质量m3
E．滑块运动的时间t
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝                    （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

用多用电表欧姆挡测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些是正确的(    )

A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．每次换挡后必须电阻调零
C．测量某电阻时，若欧姆表指针偏转角度很小，应换倍率较小的电阻挡调零后再测
D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此，应当用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起

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