题目内容

1．在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示．他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为h1、h2、h3…．电源的频率为f．

（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是ABC．
A．选用铁质重锤
B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上
C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直
D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直
（2）打B点时，重锤的速度vB为$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2}f$．
（3）小明通过实验测得数据（有阻力的影响），画出的v2-h图象如图乙所示．已知直线斜率为k，则当地重力加速度g＞$\frac{k}{2}$（选填“＞”；“=”；“＜”）

分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．
（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B点的速度．
（3）根据动能定理结合图线进行分析．

解答 解：（1）A、为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A正确．
B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，故B正确．
C、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，可以减小阻力，故C正确．
D、重锤下落过程中，手不能拉着纸带，故D错误．
故选：ABC．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，
则B点的瞬时速度 vB=$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$=$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2}f$．
（3）根据动能定理：F合h=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02，得v2=v02+$\frac{2{F}_{合}h}{m}$，
因为v2-h图象的斜率为k，知$\frac{2{F}_{合}}{m}$=k，
F合=mg-f＜mg
联立得：F合=$\frac{mk}{2}$＜mg
即：g＞$\frac{k}{2}$
故答案为：（1）ABC；（2）$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2}f$；（3）＞．

点评 解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因，难度中等．

练习册系列答案
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11．下列说法中正确的是（　　）
A．从静止开始下落的物体都必须做自由落体运动
B．从地球表面附近做自由落体运动的物体，重力加速度都是相等的
C．自由落体运动加速度的方向总是竖直向下的
D．满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动
12．如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平面上，物体B受沿斜面向上力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间动摩擦因数为μ，μ＜tan θ，且质量均为m，则（　　）
A．A、B保持相对静止
B．B与斜面间动摩擦因数为$\frac{F-mgsinθ}{2mgcosθ}$
C．地面受到的压力等于（M+2m）g
D．地面对斜面体的摩擦力等于mg（sin θ-μcos θ）cos θ+Fcos θ
9．下列说法正确的是（　　）
A．自由下落的物体所受重力为零
B．重力的方向不一定指向地心
C．弹力一定产生在相互接触的物体之间
D．弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定．
E．F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度
16．如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R．由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时，（　　）
A．导体A端电势高于B端电势
B．导体A端电势低于B端电势
C．导体中心O点的场强为0
D．枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度R=$\frac{KQ}{{R}^{2}}$，方向水平向左
6．下列关于物理学思想方法的叙述错误的是（　　）
A．探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法
B．加速度a=$\frac{F}{m}$的定义运用了比值法
C．光滑的水平面，轻质弹簧等运用了理想化模型法
D．平均速度、合力等概念的建立运用了等效替代法
13．如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=2.25mm．
（2）下列实验要求不必要的是A（填选项前字母）．
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（3）改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{{t}_{\;}^{2}}-F$图象（填“t-F”“t2-F”“$\frac{1}{t}$-F”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$-F”），若增大滑块的质量，则该图象的斜率将减小（填“增大”“减小”或“不变”），若增大滑块释放处到光电门的距离，则该图象的斜率将增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
10．某实验小组用如图所示的装置测自由落体的加速度，其操作步骤如下：
A．按照图中的装置安装实验器材
B．将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上
C．先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带
D．重复步骤C几次，从打出的纸带中选取较理想的一条测量并研究
E．根据测量的数据算出重力加速度
（1）以上步骤中有错误，请指出其错误步骤（填代号）并改正：B、C；B选项“直流输出”改成：“交流电源”；C选项：先接通电源，之后释放纸带
（2）利用图象可以求出重力加速度，以物体下落速度的二次方V2为纵轴，以下落的高度h为横轴，做出图线为一条直线，若图线的斜率为k，则重力加速度g=$\frac{k}{2}$；
（3）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：打点计时器与纸带间存在摩擦，或受到空气的阻力作用．
15．有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球，手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动，若某时刻手突然停止运动，则下列判断正确的是  （　　）
A．铁球立即停止上升，随后开始向下运动
B．铁球立即开始向上做减速运动，当速度减到零后开始下落
C．铁球立即开始向上做减速运动，当速度达到最大值后开始下落
D．铁球继续向上做加速运动，当速度达到最大值后才开始做减速运动

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