题目内容
15．某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律，该同学在实验中得到一条纸带，如图所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．s1是1、3两点的距离，s2是2、5两点的距离，s3是4、6两点的距离．
（1）实验过程中，下列操作正确的是BD．
A．电磁打点计时器应接在220V交流电源上
B．实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带
C．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器
D．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直
（2）点2速度的表达式v2=$\frac{{S}_{1}}{2T}$．
（3）该同学测得的数据是s1=4.40cm，s2=16.20cm，s3=8.40cm，重物（质量为0.3kg）在竖直方向上运动从点2运动到点5过程中，势能减少量为0.476J．动能增加量为0.480J（结果保留三位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2）
分析 （1）电磁打点计时器应接在4-6V的交流电源上，实验时应先接通电源，再释放纸带．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度．
（3）根据平均速度的推论分别求出点2、点5的瞬时速度，从而求出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．
解答 解：（1）A、电磁打点计时器解4-6V的交流电源．故A错误．
B、实验时应先接通电源，再松开纸带．故B正确，C错误．
D、为了减小阻力，纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直．故D正确．
故选：BD．
（2）某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则v2=$\frac{{S}_{1}}{2T}$．
（3）点2的瞬时速度v2=$\frac{{S}_{1}}{2T}$=$\frac{4.40×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.1m/s，
点5的瞬时速度v5=$\frac{{S}_{3}}{2T}$=$\frac{8.40×1{0}^{-2}}{0.04}$=2.1m/s，
则动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$mv52-$\frac{1}{2}$mv22=$\frac{1}{2}$×0.3×（2.12-1.12）=0.480J．
重力势能的减小量△Ep=mgs2=0.3×9.8×0.162J=0.476J．
故答案为：（1）BD；（2）$\frac{{S}_{1}}{2T}$；（3）0.476J；0.480J．
点评 解决本题的关键掌握实验的原理，以及实验注意的事项，知道误差形成的原因．
练习册系列答案
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5．2017年，中国航天最大的看点应属嫦娥五号．根据计划，我国将在今年11月底前后发射嫦娥五号探测器，实现月球软着陆及采样返回．这意味着我国探月工程“绕、落、回”三步走的最后一步即将完成．为了了解相关信息，小明同学通过网络搜索获取了地月系统的相关数据资料如下表：
已知万有引力常量G，根据这些数据可以估算出的物理量是（ ）
| 地球半径 | R=6400km |
| 地球表面重力加速度 | g0=9.80m/s2 |
| 月球表面重力加速度 | g′=1.56m/s2 |
| 月球绕地球转动的线速度 | v=1km/s |
| 月球绕地球转动周期 | T=27.3d |
| A． | 月球半径 | B． | 月球质量 | ||
| C． | 月球的第一宇宙速度 | D． | 地-月之间的距离 |
6．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等．所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是（ ）
| A． | 列车的危险速率为20 m/s | |
| B． | 列车的危险速率为40 m/s | |
| C． | 列车过桥需要减速，是为了防止发生共振现象 | |
| D． | 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 | |
| E． | 增加钢轨的长度有利于列车高速运行 |
如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg．不计空气阻力（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8；g取10m/s2）．求：
如图所示为一特殊区域：质量为m=0.2kg的小球（视为质点）在矩形abcd区域内运动时只受一个与ad边垂直的恒力F作用，F=2.0N；小球在矩形区域外运动，不受任何力作用．PQ为与ad边平行的足够长挡板，已知矩形ab边长l1=10cm，ad边长l2=25cm，ad与PQ间的距离为h=15cm．小球从ab边的中点O以平行于ad边的速度v0=2m/s射入矩形区域，最后落在挡板上．求：
4．
在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜，现用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱；当温度为t2时达到最暗，则（ ）
在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜，现用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱；当温度为t2时达到最暗，则（ ）| A． | 出现最暗时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱 | |
| B． | 出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强 | |
| C． | 温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加$\frac{λ}{4}$ | |
| D． | 温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加$\frac{λ}{2}$ |
5．
在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h．在小球运动过程中，下面的叙述正确的是（ ）
在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h．在小球运动过程中，下面的叙述正确的是（ ）| A． | 小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大 | |
| B． | 小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大 | |
| C． | 小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小 | |
| D． | 小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大 |