题目内容

【题目】利用下图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 。

A．动能变化量与势能变化量

B．速度变化量和势能变化量

C．速度变化量和高度变化量

②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。

A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）

③实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量＝ ，动能变化量＝ 。

④ 大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。

A．利用公式计算重物速度

B．利用公式计算重物速度

C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D．没有采用多次实验取平均值的方法

【答案】①A ②AB ③④C

【解析】试题分析：（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，故选项A正确。

（2）打点计时器使用交流电源，实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺．实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平，故选项AB正确。

（3）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量，B点的速度，则动能的增加量为。

（4）由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；

练习册系列答案
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【题目】如图，A、C两点分别位于x轴和y轴上，∠OCA=30°，OA的长度为L。在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以平行于y轴的方向从OA边射入磁场。已知粒子从某点射入时，恰好垂直于OC边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t0。不计重力。

（1）求磁场的磁感应强度的大小；

（2）若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从OC边上的同一点射出磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；

（3）若粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与AC边相切，且在磁场内运动的时间为，求粒子此次入射速度的大小。

【题目】如图，质量为lkg的小车A上用长的轻绳悬挂着质量为2kg的小球B，两者一起以4m/s的速度沿光滑水平面向右匀速运动，某一时刻，小车A与静止在水平面上的质量为1kg的小车C发生正碰并粘连在一起。重力加速度取10m/s2。求：

（1）小球B能摆起的最大高度H；

（2）小车C的最大速度vc的大小。

【题目】如图甲所示是航空母舰上一种弹射装置的模型，“E”字形铁芯长为l的三个柱脚的两条缝中存在正对的由B指向A、C的磁场，该磁场任意时刻均可视为处处大小相等方向相同（如图乙所示），初始时缝中有剩余磁场，磁感应强度为B0；绕在B柱底部的多匝线圈P用于改变缝中磁场的强弱，已知通过线圈P加在缝中的磁场与线圈中的电流大小存在关系B=k1I．Q为套在B柱上的宽为x、高为y的线圈共n匝，质量为m，电阻为R，它在外力作用下可沿B柱表面无摩擦地滑动，现在线圈P中通以I=k2t的电流，发现Q立即获得方向向右大小为a的加速度，则

（1）线圈P的电流应从a、b中的哪一端注入？t=0时刻线圈Q中的感应电流大小I0。

（2）为了使Q向右运动的加速度保持a不变，试求Q中磁通量的变化率与时间t的函数关系

（3）若在线圈Q从靠近线圈P处开始向右以加速度a匀加速直到飞离B柱的整个过程中，可将Q中的感应电流等效为某一恒定电流I，则此过程磁场对线圈Q做的功为多少？

【题目】如图所示，两平行光滑金属导轨宽d，与电源连通，导轨平面与水平方向的夹角θ角，导轨上放置一质量为m的金属棒MN．当导体棒中通有电流I时，为使其能静止在导轨上，需在金属棒所在的空间加一匀强磁场．

（1）如果导体棒MN静止在导轨上且对导轨无压力，则所加的匀强磁场的磁感强度大小和方向如何？

（2）若要磁场的磁感应强度最小，所加磁场方向如何？磁感应强度最小值为多大？

【题目】如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。某同学选择了一条理想的纸带，如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，1、2、3是连续打下的三个点。

（1）实验时，为减小空气阻力的影响，重物应选 （将正确选项前的字母填入空格中）。

A．铁锤 B．木块

（2）打点计时器每隔时间T打一个点，打出2点时，重锤下落的速度v2 = ，（将正确选项前的字母填入空格中）。

A．B．C．

（3）在实验中，由于各种阻力不可避免地存在，重物下落过程中减少的重力势能通常会 （选填“略大于”或“略小于”）其增加的动能。

【题目】用如图所示的实验装置做 “探究加速度与力、质量关系”的实验：

①下面列出了一些实验器材：

电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外，还需要的实验器材有：__________。（多选）

A．秒表 B．天平（附砝码）

C．刻度尺（最小刻度为mm） D．低压交流电源

②实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是 。

A．小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。

B．小车放在木板上，挂上砂桶，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。

C．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。

③实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是__________。这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变。

④实验中需要计算小车的加速度。如图所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a=__________。已知T=0.10s，x1=5.90cm，x2=6.46cm，则a=__________m/s2（结果保留2位有效数字）。

⑤某小组在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量M，分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像，如图甲，然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数是否成正比，并作出小车加速度a与其质量倒数的图像，如图乙所示。你认为同学 （选填“甲”或“乙”）的方案更合理。

⑥另一小组在研究“小车质量一定时，加速度与质量的关系”时，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，然后根据测得的数据作出a－F图像，如图所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能原因是________。

A．没有平衡摩擦力，且小车质量较大

B．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过大，且砂和砂桶的质量较大

C．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且砂和砂桶的质量较大

D．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大

【题目】地球和火星绕太阳公转可视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比（ ）

行星

星体半径/m

星体质量/kg

公转轨道半径/m

地球

6．4×106

6．0×1024

1．5×1011

火星

3．4×106

6．4×1023

2．3×1011

A．火星的公转周期较大

B．火星公转的向心加速度较大

C．火星表面的重力加速度较小

D．火星的第一宇宙速度较大

【题目】某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力不变。轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作。一小车若以速度撞击弹簧，已知装置可安全工作，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦，弹簧始终处于弹性限度内。从小车与弹簧刚接触时开始计时到小车离开弹簧这段时间内，轻杆所受的摩擦力f随时间t变化的f-t图像可能是

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