题目内容

（13分）某同学利用下述装置对轻弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌边缘，如图（a）所示，向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面，通过测量和计算，可得弹簧压缩后的弹性势能。回答下列问题：

（1）本实验中可以认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为.为求得，至少需要测量下列物理量中的（    ）（填正确答案的番号）

A．小球的质量
B．小球抛出点到落地点的水平距离
C．桌面到地面的高度
D．弹簧的压缩量
E．弹簧原长
（2）用所选取的测量量和已知量表示，得=____________.
（3）图（b）中的直线是实验测得的图线，从理论上可推出，如果不变，增加，图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果不变，增加，s—图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图（b）中给出的直线关系和的表达式可知，与的________次方成正比。

①ABC（6分） ②（4分） ③减少（1分）,增大（1分）, 2（1分）

解析试题分析:（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量、小球抛出点到落地点的水平距离桌面到地面的高度，故选ABC
（2）由平抛规律应有，，又，联立可得.
（3）若取弹簧原长为零势面，则弹簧的弹性势能可表示为，由，
可得，可见若不变增加，则斜率减小；若不变增加，则斜率会增大．由可知与的2次方成正比. 
考点：本题考查了验证机械能守恒定律实验、平抛运动规律、图象的分析与处理。

练习册系列答案
相关题目

（7分）某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：

（1）该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：
A．交流电源、导线
B．天平(含配套砝码)
C．秒表
D．刻度尺
E．细线、砂和小砂桶
其中不必要的器材是        (填代号)。
（2）打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示，已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm，则在打下点迹B时，小车运动的速度vB=         m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a=             m/s2。（结果保留三位有效数字）

（3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是                               ，图线在末端弯曲的原因是                              。

（12分）现仅有以下器材：
A1表：量程0.2A    A2表：量程0.02A      V1表：量程3V
V2表：量程100V  滑线变阻器R：0~10Ω   电阻箱R0：0~9999.9Ω，0.1A
蓄电池组E：E=6V，r=0.1Ω  电键S及导线若干
为较准确地测定一电阻值Rx约1.2Ω的电阻丝的阻值，已有甲、乙两位同学分别设计了甲、乙二个电路图来测量Rx。但甲、乙两电路设计均有不合理之处，请指出存在的问题（各图分别指出两处即得满分）。

(1)甲图不合理之处：                    ，              。（2分）
(2)乙图不合理之处：                    ，              。（2分）                          
(3)请设计一个实用的较合理的电路图，画在规定方框内，并写出Rx的计算公式Rx=                 ；公式中各物理量的意义是：                                        。            

（10分）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图甲所示，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带（宽度为d）贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中M为直尺质量）


次数
?ti（10-3s）
 (m·s-1)

?hi（m）
Mg?hi
1
1.56
2.85
 
 
 
2
1.46
3.05
0.59M
0.06
0.59M
3
1.37
3.25
1.22M
0.13
1.23M
4
1.30
3.42
1.79M
0.18
1.80 M
5
1.25
3.55
2.25M
0.23
2.26M
（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：                                   。
（2）该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度，其示数如图乙所示，则d =_______mm。
（3）根据该实验表格数据，请在答题纸上绘出图像，由图像可得出结论：                   

为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，某小组的同学从实验室里选取了以下器材：两节干电池组成的电池组（电动势约3V,内阻约1Ω)，电压表（量程0?3V，内阻约1OkΩ),电阻箱（0?999.9Ω),保护电阻R0（阻值5Ω)，开关一只，导线若干。

①在右图所示的实验原理实物图中，该同学已完成了部分导线的连接，为使电压表示数有较大的变化范围，请用笔画线代替导线完成余下的导线连接。
②实验中，同学们试着用多用电表代替电压表测量电压。在完成机械调零之后，应将选择开关拨到表盘上的____区域(选填“Ω”、“V”、“V”或"A")。
③同学们根据以上的实验原理和方法进行了实验，通过调节电阻箱的电阻值，得到了多组电阻箱阻值R和电压表示数U，并以为纵坐标，为横坐标，作出的关系图线（该图线为一条直线）如图所示，由图线可求得电池组的电动势____V,内阻r=_____Ω。（结果保留三位有效数字）

（6分）为了简单测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数，按以下步骤进行：
a．将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上标记弹簧自由端位置O．将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置，如图1所示．
b．将小木块从静止开始释放，小木块运动至B位置停止．
c．将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐，如图2所示，固定木板P，使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置，使，将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面D处，为O点在水平地面的竖直投影点．若已经测得OB距离为L，间竖直高度为h．小木块可看做质点，不计空气阻力．

①为测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是：                         
                      ．(用文字和字母表示)
②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：=                 ．(用测得的物理量的字母表示)

有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：

(1)改变钩码个数，实验不能完成的是      
A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4  B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4
C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4     D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是       
A．用天平测出钩码的质量
B．用量角器量出三段绳子之间的夹角
C．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
D．标记结点O的位置，并量出OA、OB、OC三段绳子的长度
(3)在作图时，你认为图中______是正确的．(填“甲”或“乙”)

（12分）重庆某军工企业于2013年1月研制成功一种新材料做成的电阻丝，其电阻稳定性非常优良，几乎不随温度发生改变。工程技术员为了准确测定它的电阻率，进行了如下的测量.
（1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，则d=             mm；
（2）用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示，则         cm；

（3）用多用电表粗侧其电阻如图所示，则       

（4）用伏安法测量导线的电阻，并要多次测量求其平均值，供选用的器材有：
电源E（电动势为4V）；                  电压表V(量程为3V，内阻约为2)
电流表 (量程为0.5mA，内阻约为1) 电流表(量程为0.6A，内阻约为10) 
滑动变阻器R（最大阻值为20）         开关、导线若干.
①根据工程技术人员所设计的电路，电流表应选        ；
②在图中将选用的器材连成符合要求的实验电路（不得改动图中已画出的部分连线）.

(1)在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，以下说法正确的是(　　)
A．弹簧被拉伸时，偶尔可以超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
(2)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是(　　)
A．同一次实验中，O点位置不允许变动
B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两只弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D．实验中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
（3）如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的．

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