题目内容
10．如图甲所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，实验所用的电源电压为6V的交流电和直流电两种．重物质量为m，当地的重力加速度为g，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，两相邻测量点的时间间隔为At．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A、按照图示的装置安装器件；
B、将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．用刻度尺测量纸带上某些点间的距离；
F、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD．（将其选项对应的字母填在横线处）
（2）经测量知道A、B、C、D个点到O点的距离分别为S1、S2、S3、S4，根据以上数据可知重物由O点运动到C点时的速度vc=$\frac{{S}_{4}-{S}_{2}}{2△t}$；重物重力势能的减少量△EP=mgS3；重物动能的增加量△Ek=$\frac{m（{S}_{4}-{S}_{2}）^{2}}{8△{t}^{2}}$．（用题中给出的符号表示）．
（3）由于实验中存在阻力作用，重物动能的增加量△Ek总是略小于重力势能的减少量等于△EP（填大于、等于或小于）．
分析 1、解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义．
2、纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
3、该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．
解答 解：（1）B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B操作不恰当；
C、根据减小的重力势能等于增加的动能，则等式中质量可约去，因此不需要用天平测出重锤的质量，故C操作不需要；
D、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果同时，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D操作不恰当．
没有必要进行的或者操作不当的步骤是：BCD．
（2）利用匀变速直线运动的推论得：
vC=$\frac{{S}_{4}-{S}_{2}}{2△t}$
重物重力势能减少量△Ep=mgh=mgS3
动能增加量等于△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{C}^{2}$-0=$\frac{m（{S}_{4}-{S}_{2}）^{2}}{8△{t}^{2}}$，
（3）因为实验中有阻力作用，所以增加的动能略小于减小的重力势能．
故答案为：（1）BCD；（2）$\frac{{S}_{4}-{S}_{2}}{2△t}$，mgS3，$\frac{m（{S}_{4}-{S}_{2}）^{2}}{8△{t}^{2}}$；（3）小于．
点评 只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，这点要在平时训练中加强练习．当物体机械能守恒时，分析清楚各个物理量之间的关系，要找物理量之间的关系一定要推导出它们的关系式．
在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使一小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y1=5.02cm，B、C间距离y2=14.82cm．请回答以下问题（g=9.80m/s2）
某同学学习了天体运动的知识后，假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系．一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动．如果两颗小星间的万有引力为F，母星与任意一颗小星间的万有引力为9F，则不正确的是（ ）| A． | 每颗小星受到3个万有引力作用 | |
| B． | 每颗小星受到的万有引力为（$\frac{\sqrt{3}}{2}$+9）F | |
| C． | 母星的质量是每颗小星质量的3倍 | |
| D． | 小星围绕母星做圆周运动的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等 |
如图所示，用传送带在空地上堆小钢片，允许堆放的场地直径是D，则堆起的最大高度是多少？（钢片与钢片之间的动摩擦因数为μ）
如图所示，一辆汽车走钢丝横跨尼罗河，如果汽车的总质量为2000kg，两侧的钢索弯曲成150°夹角，求每条钢索所受拉力的大小（钢索的质量可不计，cos75°=0.259，g=10N/kg）．
如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板中间，现将B极板匀速向上移动到虚线位置，其他条件不变．则在B极板移动的过程中（ ）| A． | 油滴将向上做匀加速运动 | B． | 电流计中电流由b流向a | ||
| C． | 油滴运动的加速度逐渐变小 | D． | 油滴的电势能增大 |
| A． | A、B间无摩擦力的作用 | |
| B． | B受到滑动摩擦力的大小为（mA+mB）gsinθ | |
| C． | B受到的静摩擦力的大小为mAgsinθ | |
| D． | 取走A物后，B物将匀加速下滑 |
如图所示，质量为mB=2kg的平板小车B静止在光滑的水平面上，板的左端静置一质量为mA=2kg的小物体A．一颗质量为10g的子弹以v0=600m/s的水平速度射穿物体A后，子弹速度变为v1=100m/s．物体A与小车B之间的动摩擦因数为μ=0.05，g=10m/s2．