题目内容

一同学在探究匀变速直线运动的速度与时间的关系时,利用了如图所示的装置,设该同学使小球以2 m/s的速度从A点滑上光滑的斜面,到达B点后返回,如果整个过程中小球的加速度为4 m/s²,且方向始终沿斜面向下,试求出小球从A点出发经1.5 s时的速度.

【答案】

4 m/s,方向沿斜面向下

【解析】解法一:分段法,小球从A点到达B点所用的时间为t₁= s=0.5 s

小球从B点再下滑的时间为

t₂=t-t₁=1.5 s-0.5 s=1 s

则小球从A点出发经1.5 s时的速度为v=0+at₂=0+4×1 m/s=4 m/s

方向沿斜面向下.

解法二:整体法,小球在整个过程中加速度大小始终为4 m/s²,且方向始终沿斜面向下,所以小球在向上和向下运动的整个过程中做匀变速直线运动,如果取初速度v₀的方向为正方向,则有v=v₀+at=2 m/s+(-4)×1.5 m/s=-4 m/s.

负号说明小球的速度方向与规定的正方向相反,即沿斜面向下.

练习册系列答案

．
②为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是：

平衡摩擦力：先将小沙桶和滑块的连线断开，用垫块将长木板的左端稍垫起，直至轻推滑块，滑块能在水平长木板上匀速滑行为止

；
要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量

远小于

滑块的质量．
③若挑选的一条点迹清晰的纸带如图2，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S₁、S₂、S₃、S₄，则由此可求得纸带上由B点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=

mg（S₃-S₁）

（2）为了减小实验误差，以下操作中不必要的是

A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，供小车运动的平板应光滑．
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度．
C．用落体法验证机械能守恒定律时，必需选择纸带上的第一打点为起始点．
D．在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中，弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长．

实验题
（1）电火花计时器使用交流电源，电压为220V．当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔

0.02

s打一个点，当交流电的频率为40Hz时，仍按50Hz计算，则测量的速度的数值比真实的速度数值

偏大

（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）如图1所示，一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片，不计空气阻力，则小球在D、B两点的速度之比v_D：v_B=

3：1

，B到 A的距离和D到B的距离之比x_BA：x_DB=

1：8

．
（3）如图2所示，某同学在“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测得相邻两点距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆，如图2所示．

用测得的物理量表示，A点处的瞬时速度大小v=

s3+s4

，加速度的大小a=

(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)

9T2

(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)

9T2

．
（4）某实验小组用如图3所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值L₀；当弹簧下端挂一个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₁；弹簧下端挂两个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₂；…；挂6个50g的钩码时，读取指针指示的刻度数值L₆．他们采用图象法处理实验数据：以刻度尺读数L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图象如图4所示．根据该图象可知，实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=

5.44

N/m；（结果保留3位数字）

实验题
（1）电火花计时器使用交流电源，电压为220V．当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔s打一个点，当交流电的频率为40Hz时，仍按50Hz计算，则测量的速度的数值比真实的速度数值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）如图1所示，一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片，不计空气阻力，则小球在D、B两点的速度之比v_D：v_B=______，B到 A的距离和D到B的距离之比x_BA：x_DB=．
（3）如图2所示，某同学在“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测得相邻两点距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆，如图2所示．

用测得的物理量表示，A点处的瞬时速度大小v=，加速度的大小a=．
（4）某实验小组用如图3所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值L₀；当弹簧下端挂一个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₁；弹簧下端挂两个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₂；…；挂6个50g的钩码时，读取指针指示的刻度数值L₆．他们采用图象法处理实验数据：以刻度尺读数L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图象如图4所示．根据该图象可知，实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=N/m；（结果保留3位数字）

实验题
（1）电火花计时器使用交流电源，电压为220V．当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔______s打一个点，当交流电的频率为40Hz时，仍按50Hz计算，则测量的速度的数值比真实的速度数值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）如图1所示，一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片，不计空气阻力，则小球在D、B两点的速度之比v_D：v_B=______，B到 A的距离和D到B的距离之比x_BA：x_DB=______．
（3）如图2所示，某同学在“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测得相邻两点距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆，如图2所示．

用测得的物理量表示，A点处的瞬时速度大小v=______，加速度的大小a=______．
（4）某实验小组用如图3所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值L₀；当弹簧下端挂一个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₁；弹簧下端挂两个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₂；…；挂6个50g的钩码时，读取指针指示的刻度数值L₆．他们采用图象法处理实验数据：以刻度尺读数L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图象如图4所示．根据该图象可知，实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=______N/m；（结果保留3位数字）

用测得的物理量表示，A点处的瞬时速度大小v=______，加速度的大小a=______．
（4）某实验小组用如图3所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值L；当弹簧下端挂一个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₁；弹簧下端挂两个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₂；…；挂6个50g的钩码时，读取指针指示的刻度数值L₆．他们采用图象法处理实验数据：以刻度尺读数L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图象如图4所示．根据该图象可知，实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=______N/m；（结果保留3位数字）

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