题目内容

6．在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如图所示．其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过50Hz的交流电源，用毫米刻度尺测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．

（1）这三个数据中，不符合有效数字要求的是25.9cm，应该写成25.90cm．
（2）在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1kg，根据以上数据可知，当打点计时器打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了1.73J，这时它的动能为1.71J．（取g=9.80m/s2，保留三位有效数字）

分析 （1）应根据每小格的读数大小确定怎样估读，若每小格读数出现1时则应估读到最小分度的0.1；
（2）根据${v}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 来求中间时刻的瞬时速度，计算时注意单位．

解答 解：（1）刻度尺最小刻度为1mm，应估读到0.1mm即0.01cm，所以不符合有效数字要求的是25.9cm，应该写出25.90cm；
（2）打B点时的速度为：vB=$\frac{{x}_{AC}}{2×2T}$=$\frac{0.259-0.1113}{4×0.02}$m/s=1.85m/s，
减少的重力势能为：△EP减=mghB=9.8×17.69×0.01J=1.73J，
打B点时的动能为：EKB=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$×1×1.852=1.71J，
故答案为：（1）25.9cm，25.90cm；（2）1.73，1.71．

点评 刻度尺估读方法是看每小格的读数数值，若出现“1”则应进行“0.1”估读，即应估读到最小刻度的0.1．
并运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．

练习册系列答案
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16．图示为光电计时器的实验简易示意图．当有不透光物体从光门间通过时，光电计时器就可以显示物体的扫光时间，光滑水平导轨MN上放置两个相同的物块A和B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，今将挡光效果好，宽度为d=3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光．传送带水平部分的长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动．物块A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，质量mA=mB=1kg．开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t=9.0×10-4s，重力加速度g=10m/s2．试求：
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17．高空遥感探测卫星在距地球表面高度为h处绕地球转动，如果地球半径为R，人造卫星质量为m，地球表面的重力加速度为g，试求．
（1）在人造卫星上，有一个质量为M1的物体放在台秤上，则台秤的示数为多少？
（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？
14．质量是0.2kg的小球从高处落到轻弹簧顶端，然后压缩弹簧直到速度为零，开始下降时小球离弹簧顶端0.2m，落到弹簧上后把弹簧压缩了0.1m．（g取10m/s2）
（1）小球接触弹簧时的动能为多大？重力势能减少了多少？
（2）最大的弹性势能为多大？
1．探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图1所示．在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值．小球半径、摆线的质量和摆动过程中摆线长度的变化可忽略不计．实验过程如下：
（1）测量小球质量m．摆线长L；
（2）将小球拉离平衡位置某一高度h处无初速度释放，在传感器采集的数据中提取最大值为F，小球摆到最低点时的动能表达式为$\frac{1}{2}$（F-mg）L（用上面给定物理量的符号表示）；
（3）改变高度h，重复上述过程，获取多组摆动高度h与对应过程的拉力最大值F的数据，在F-h坐标系中描点连线：
（4）通过描点连线，发现h与F成线性关系，如图2所示，可证明小球摆动过程中机械能守恒．
（5）根据F-h图线中数据，可知小球质量m=0.10kg，摆线长L=0.80m（计算结果保留两位有效数字，重力加速度g=10m/s2．
11．下列说法中正确的是（　　）
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18．如图所示，为一水阀的示意图，C为轻活塞，截面积为10cm2，AB是长为0.8m的轻质杠杆，O为转轴，AO的长度为0.2m，各接触处均光滑．已知大气压强为1.0×105Pa，自来水管内的压强为2.5×105Pa．为保持AB杆水平而水不流出，则在B端需挂一质量为5kg的重物，此时转轴对杆的作用力大小为200N．
4．如图所示，河水流速为v一定，船在静水中的速度为v′，若船从A点出发船头分别朝AB、AC方向划行到达对岸，已知划行方向与河的垂线方向夹角相等，两次的划行时间分别为tAB、tAC，则有（　　）
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5．如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R=5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点的电势差满足UOP=25sinθ（V），则该匀强电场的大小和方向分别为（　　）
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C．500 V/m，沿y轴正方向D．250$\sqrt{2}$ V/m，沿x轴负方向

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