下图甲为一个物体的位移图像.根据它在图乙中画出该物体的速度图像．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某同学在《研究匀变速直线运动》的实验中，用打点计时器打出了不同的A、B、C、D…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5．由于不小心，几条纸带都被撕断了，如下图所示（图中数据为相郐两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带回答：
①在甲、乙、丙三段纸带中，可能是从纸带A撕下的是

（2011?河北模拟）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz取纸带上每两个点为一个计数点A、B、C、D、E．根据纸带可求出小车的加速度大小为

0.31

m/s²．（结果保留两位有效数字）
②在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据．在分析处理时，该组同学存在两种方案；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象；乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数

1

m

的图象．两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）．你认为同学

乙

（填“甲”、“乙”）的方案更合理．请继续帮助该同学作出坐标中的图象．
（2）“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．

答：

实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力

．

（1）某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中（g取9.8m/s²）：
①他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要

（填字母代号）

A．直流电源 B．交流电源 C．游标卡尺 D．毫米刻度尺 E．天平及砝码 F．秒表
②先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如下图所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为x₁=12.16cm、x₂=19.1cm和x₃=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，代表它的符号是

（选填“x₁”、“x₂”或“x₃”）．
③已知电源频率是50Hz，利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度v_B=

m/s．
④重物在计数点O、B对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx₂，增加的动能为

，（选填“＞”、“＜”或“=”），其原因是

．
（2）另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来探究碰撞中的不变量．其实验步骤如下：
步骤1：用天平测出A、B两个小球的质量m_A、m_B（m_A＞m_B）；
步骤2：安装好实验装置，使斜槽末端保持水平，调整好频闪相机的位置并固定；
步骤3：让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；
步骤4：将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置P由静止开始释放，使它们碰撞．两小球离开斜槽后，用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示．经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变．
①实验中放在斜槽末端的小球是

（选填“A”或“B”）；
②若要验证他们的猜想，需要在照片中直接测量的物理量有

（选填“x₀”、“y₀”、“x₁”、“y₁”、“x₂”、“y₂”）．写出该实验小组猜想结果的表达式

（用测量量表示）．
③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，碰撞中的恢复系数定义为e=

|v2-v1|

|v20-v10|

，其中v₁₀和v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞恢复系数e=1，非弹性碰撞恢复系数e＜1．”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=

．（结果保留到小数点后两位数字）

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.（交流电的频率为50 Hz）

（1）图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为          m/s².（保留两位有效数字）
（2）保持砂和小砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的.数据如下表:
[来源:学
请在下图给出的方格坐标纸中画出a—图线,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是            .

（3）保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如下图所示.该图线不通过原点,其主要原因是                                 .

在验证机械能守恒的实验中（实验装置如图），有下列A至F六个步骤：
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落
C．取下纸带，更换纸带（或将纸带翻个面），重新做实验
D．将重锤固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带
E．选择一条纸带，用刻度尺测出重锤下落的高度h₁、h₂、h₃、…… h_n，计算出对应的即时速度v_n
F．分别算出，比较在实验误差范围内是否相等．

（1）以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是
某个实验小组的甲乙两位同学按照正确的操作选得纸带如图示．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测得O到A、B、C各点的距离分别为h_A="9.51" cm、h_B=12.42cm、h_C=15.70cm，现利用OB段所对应的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s²，打点计时器所用电源频率为f=50Hz，设重锤质量为0.1kg.

（2）根据以上数据可以求得重锤在OB段所对应的运动过程中减小的重力势能为__________J（计算结果保留三位有效数字，下同），而动能的增加量为________J．实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因__________________________________．
（3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度v_B的新思路：
甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点．因此可以用从O点到B点的时间nT（T是打点计时器的打点周期）计算，即v_B=gnT，再依此计算动能的增量．
乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离h_B计算，即v_B =，再依此计算动能的增量．
你认为，他们新思路中(　　)
A．只有甲同学的思路符合实验要求    B．只有乙同学的思路符合实验要求
C．两位同学的思路都符合实验要求    D．两位同学的思路都不符合实验要求
（4）在上图纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如下图中的          ．图线的斜率表示           ．

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