题目内容
5．
如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（ ）| A． | 小球经过a点时，线中的张力最小 | B． | 小球经过b点时，电势能最小 | ||
| C． | 小球经过a点时，电势能最小 | D． | 小球经过b点时，机械能最大 |
分析 分析小球所受重力与电场力的大小关系：当重力大于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大；当重力等于于电场力时，小球做匀速圆周运动．当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点b时，小球的速度最小；根据电场力做功判断电势能的高低．根据除重力以外其它力做功判断机械能的大小
解答 解：A、当电场力大于重力，小球运动到a点时，速度最大，根据牛顿第二定律知，拉力最大．故A错误．
B、小球从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加．所以小球过b点时，电势能最大．故B错误．
C、从a到b，电势能增加，所以a点电势能最小．故C正确．
D、从a到b，除重力以外，电场力做负功，机械能减小，所以b点机械能最小．故D错误．
故选：C
点评 解决本题的关键要讨论重力和电场力的大小关系，从而确定在竖直平面内圆周运动的等效最高点和最低点．以及知道电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．知道除重力以外其它力做的功等于机械能的增量
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16．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．
实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′．
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB．
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在图丙的坐标纸上画出F-l图线，根据图线求得l0=10.0cm．
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为1.8N．
（3）根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示．
（4）通过比较F′与F00'的大小和方向，即可得出实验结论．
实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
| F/N | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| l/cm | l0 | 10.97 | 12.02 | 13.00 | 13.98 | 15.05 |
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB．
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在图丙的坐标纸上画出F-l图线，根据图线求得l0=10.0cm．
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为1.8N．
（3）根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示．
（4）通过比较F′与F00'的大小和方向，即可得出实验结论．
20．
如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=$\frac{3}{5}l$，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（ ）（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）
如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=$\frac{3}{5}l$，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（ ）（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）| A． | 2mg | B． | 3mg | C． | $\frac{247}{125}$mg | D． | $\frac{303}{125}$mg |
17．现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t．用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图：
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$s-mgs，动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}（M+m）\frac{b^2}{t^2}$．若在运动过程中机械能守恒，$\frac{1}{t^2}$与s的关系式为$\frac{1}{t^2}$=$\frac{{2（M\frac{h}{d}-m）gs}}{{（M+m）{b^2}}}$．
（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值．如果如表所示：
以s为横坐标，$\frac{1}{t^2}$为纵坐标，在对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=2.39×104m-1•s-2（保留三位有效数字）．由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出$\frac{1}{t^2}$-s直线的斜率k0，将k和k0进行较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$s-mgs，动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}（M+m）\frac{b^2}{t^2}$．若在运动过程中机械能守恒，$\frac{1}{t^2}$与s的关系式为$\frac{1}{t^2}$=$\frac{{2（M\frac{h}{d}-m）gs}}{{（M+m）{b^2}}}$．
（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值．如果如表所示：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| s/m | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
| t/ms | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
| $\frac{1}{{t}^{2}}$/104s-2 | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
在做“研究匀变速直线运动”的实验时，得到一条纸带如图所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，每两个计数点间还有4个点未画出，xl=1.20cm，x2=1.60cm，x3=1.98cm，x4=2.38cm，x5=2.79cm，x6=3.18cm．