题目内容

【题目】在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．

（1）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．某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是________．

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

（2）已知当地重力加速度为g，使用交流电的频率为f．在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E，如图所示．测出A点距离起始点O的距离为s0，A、C两点间的距离为s1，C、E两点间的距离为s2，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式_______________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是____ ___．

【答案】（1）D （2）32g（s0＋s1）＝f2（s1＋s2）2打点计时器有阻力作用，阻力对纸带做负功

【解析】试题分析：（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢，其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误，D正确．故选D．

（2）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，因此C点速度为：

根据机械能守恒定律有：mg（s0+s1）＝mvc2

即：32g（s0+s1）＝f2（s1+s2）2为所需要验证的公式，由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量．

练习册系列答案
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（1）当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和砝码的重力．

（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是 ．

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上；

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力；

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源；

D．用天平测出m以及M，小车运动的加速度可直接用公式a＝mg/M求出．

（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a-F关系图象分别如图（b）和图（c）所示，回答下列问题：

（b）图上端不是直线的原因是： ．

（c）图不过原点的原因是： ．

【题目】

E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰

A. P、Q两质点运动的方向始终相同

B. P、Q两质点运动的方向始终相反

C. 当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置

D. 当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰

【题目】关于非惯性系，下列说法正确的是（ ）
A.匀速运动的参考系是非惯性系
B.变速运动的参考系是非惯性系
C.牛顿定律在非惯性系中不再成立
D.牛顿定律在非惯性系中仍然成立

【题目】某游乐场场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m，悬挂时选手身体竖直且脚恰与平台等高，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．

（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？

（2）若已知H＝5 m，L＝8 m，a＝2 m/s2，g＝10 m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？

【题目】从地面上以大小为v0的初速度竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速度大小随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速运动，则在整个过程中，则下列说法中不正确的是（ ）

A. 小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小

B. 小球的加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小

C. 小球抛出瞬间的加速度大小为

D. 小球下落过程的平均速度大于

【题目】为测量某未知电阻Rx的阻值，实验室仅提供以下器材：

A．待测电阻Rx（阻值约40～50Ω）

B．电流表（量程10mA，内电阻约50Ω）

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D．直流电源E（电动势约3V，内电阻约0．5Ω）

E．单刀双掷开关一个，导线若干．

（1）请从上述所给器材中选用所需器材，帮助该同学设计一个能尽量减小误差的测量电路，并在虚线框内画出原理图，要求表明给定器材的符号。

（2）将实验器材连接成实验电路，但未完成全部连线，请在上图所示实物图中用笔画线代替导线，连接成完整的实验电路．

（3）按电路图连接成正确的实物图后，该同学先将电阻箱R的阻值调到最大，将开关S掷a端，调节电阻箱R，使电流表的示数为I，此时电阻箱示数为R1；然后将开关S掷向b端， ，则待测电阻Rx= （完成必要步骤及用测量物理量的字母表示Rx，要求操作简单方便）

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