题目内容

（6分）某课外活动小组在探究“匀变速直线运动的加速度”的活动中，从打下的若干纸带中选出一条纸带，测出相邻两个计数点间的距离如图所示（两相邻计数点间还有4个点没有画出来）．打点计时器的电源频率为50Hz．据已知数据计算：

（1）匀变速运动的加速度a=         m/s2；打D点时，纸带的速度vD =      m/s.（答案均保留3位有效数字）
（2）在计算加速度时，实验者不知道电源的频率变为小于50Ｈz，他们算出的加速度值与真实值相比是       （填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
(1)2.10   (2) 1.23   (3)偏大

试题分析:（1）计数点的周期为，由逐差法求平均加速度，速度等于CE段的平均速度，即
（2）如果电源的频率变小，那么点与点之间的时间间隔会变大，即实际时间变大了，根据逐差法公式可知，带入公式得数值比实际值小，所以结果会比实际值偏大．
练习册系列答案
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研究平抛运动时，我们用到如图（1）的装置，将两个完全相同的斜槽固定在同一竖直面内，它们的最下端水平。把两个质量相等的小钢球，从斜面的顶点由静止同时释放，斜槽2的水平轨道末端与光滑水平面吻合。可以观察到现象：            ，这说明：           。同时我们还用到如图（2）的装置（装置离地面足够高），小球2与斜槽末端在同一水平线上。将小球1从任意高度释放，当它到达斜槽末端时释放小球2；再水平移动小球2，重复上述过程。可以观察到现象：            ，这说明：               。本实验的关键是如何确保小球1水平抛出时小球2能同时释放，这就需要一个控制装置。我们可以设置一个发射器( 即一个光源) ，让接收器接收它发出的光时去控制电磁铁吸住小球2。当小球1从斜槽末端经过时将发射器发出的光挡住，接收器未收到光信号就控制电磁停止工作，小球2落下。
(10分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：
      
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图2所示，由此读出L=           mm；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S；
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=          和E k2=           ．
②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量△EP=       （重力加速度为g）．
（3）如果在实验误差允许的范围内，△EP=            ，则可认为验证了机械能守恒定律．
如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

①电磁打点计时器工作电压是_______________电源频率是50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________,打点时应     _________(①先接通电源，再释放纸带；②先释放纸带，再接通电源)
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=__________；C点对应的速度是________；小车的加速度是__________ (后两空的计算结果保留三位有效数字)。
（8分）某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器的工作电压为50Hz，完成下面问题。
（1）．根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是         
A．时间间隔B．加速度C．瞬时速度D．平均速度
（２）．下图是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算

①打下点４时的瞬时速度ｖ４＝　　　　　ｍ／ｓ。
②加速度a=              m/s2　(计算结果保留三位有效数字)
为了测量人骑自行车的功率，某活动小组在操场的直道上进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表，听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时，自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：
运动距离s（m）
0
5
10
20
30
40
50
60
70
运动时间t（s）
0
2.4
4.2
6.3
7.8
9.0
10.0
11.0
12.0
各段速度（m/s）
2.08
①
4.76
6.67
8.33
②
10.0
10.0
（1）请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：①m/s；②m/s（保留三位有效数字）。
（2）次实验中，设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15N·s/m，则在20m～30m路段的平均阻力f1与30m～40m路段的平均阻力f2之比
f1：f2=；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=W。
（8分）如图所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力大小作为___________，用DIS测小车的加速度。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如右图所示）。分析此图线OA段可得出的实验结论是____________________。
（3）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（   ）（单选题）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（8分）某同学学过平抛运动后，利用平抛运动知识测量某水平喷水口的流量Q（Q＝Sv，S为出水口的横截面积，v为出水口的水速），方法如下：
（1）先用游标卡尺测量喷水口的内径D。如下图所示，A、B、C、D四个图中，测量方式正确的是______________________。
（2）正确测量得到的结果如图中的游标卡尺所示，由此可得喷水口的内径D＝________cm。


（3）打开水阀，让水从喷水口水平喷出，稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x，竖直距离为y，则喷出的水的初速度v0＝___________（用x，y、g表示）。
（4）根据上述测量值，可得水管内水的流量Q＝__________（用D、x、y、g表示）
（1）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：
①还需要补充的实验器材是　　　　   ，    　　　　　　．
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：            ；
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      滑块的质量。

③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，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＝　　　　　　　　　　　　　　　　　；该滑块动能改变量的表达式为ΔEK＝　　　　　　　　　　　　　 　　  ．（结果用题中已知物理量的字母表示）

（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

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