题目内容
18．（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：A、带夹子的铁架台 B、电火花计时器 C、220V交流电源 D、纸带
E、带夹子的重物 F、秒表 G、天平 H、刻度尺
其中不必要的器材有FG（填器材前面的字母）
（2）在实验中，已知打点计时器所用电源频率为50Hz．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2．所用重物的质量为0.50kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一点计作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，如图所示．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为23.77cm、28.20cm、33.00cm、38.20cm．根据以上数据，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于1.62J，动能的增加量等于1.56J．（取3位有效数字）产生此误差的原因是存在摩擦阻力．
（3）在此实验中，若v2为纵轴，以2h为横轴，图象是一条过原点的直线，则直线的斜率所表达的物理意义是：斜率表示重力加速度的大小．
分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；
（2）纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值；
（3）根据机械能守恒的表达式，求出$\frac{{v}^{2}}{2}$与h的函数关系，然后根据公式找出斜率的意义进行分析．
解答 解：（1）其中不必要的器材是：
F、不需要秒表，打点计时器本身可以表示出时间；
G、因为我们是比较mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平，故G没有必要；
故答案为：FG．
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，有：
vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.382-0.282}{2×0.02}$=2.5m/s
所以动能的增量为：
△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{C}^{2}$=1.56J
重力势能的减小量等于重力所做功，因此有：
△Ep=mgh=1.62J；
由数据可知，减小的重力势能大于增加的动能，原因是纸带在运动过程中，存在摩擦阻力；
（3）根据mgh=$\frac{1}{2}$mv2得：$\frac{{v}^{2}}{2}$=gh，因此在$\frac{{v}^{2}}{2}$与h的图线为过原点的直线，斜率表示重力加速度的大小，
故答案为：（1）FG；（2）1.62，1.56，存在摩擦阻力；（3）斜率表示重力加速度的大小．
点评 对于实验器材的选取要根据实验原理和所测量数据进行选取；纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度从而进一步根据要求来求出所要解决的问题．
最后本题还考查图象的物理意义，注意斜率与重力加速度的关系．
名校课堂系列答案| A． | 电磁波传播不需要介质，机械波传播也不需要介质 | |
| B． | 电磁波在任何介质中的传播速率都相同，机械波在同一介质中的传播速率相同 | |
| C． | 电磁波与机械波都不能产生干涉现象 | |
| D． | 电磁波与机械波都能产生衍射现象 |
一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端自由，一质量为m=1kg的滑块从距弹簧右端L0=1.2m的P点以初速度v0=4m/s正对弹簧运动，如图所示，滑块与水平面的动摩擦因数为?=0.2，在与弹簧碰后反弹回来，归终停止在距P点为L1=0.8m的Q点，求：
两列波源振动情况完全相同的相干波在同一水平面上传播，两列波的振幅均为A，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示．回答下列问题：
| A． | 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 | |
| B． | 它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度 | |
| C． | 它是能使卫星进入地球圆形轨道的最大发射速度 | |
| D． | 它是对应的轨道是椭圆 |
在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动，如图所示，下列说法中正确的是（ ）| A． | 绳子的张力对船做了功 | B． | 人对绳子的拉力对船做了功 | ||
| C． | 树对绳子的拉力对船做了功 | D． | 人对船的摩擦力对船做了功 |