题目内容

如图9所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为ω1时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度。则ω1与ω2的比值为(　　)

A. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.

C. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.

图9

选B　小球随转盘转动时由弹簧的弹力提供向心力。设标尺的最小分度的长度为x，弹簧的劲度系数为k，则有kx＝m·4x·ω12，k·3x＝m·6x·ω22，故有ω1∶ω2＝1∶，B正确。

练习册系列答案
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在一次课外实践活动中，某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻RV约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，内阻不计）
C．电流表A2 （量程2mA，内阻不计）
D．滑动变阻器R1（0～2kΩ，额定电流0.1A）
E．电阻箱R2（0～999.9Ω）
F．开关S一只，导线若干．
（1）为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图1所示的电路原理图，所选取的相应器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？
用A2替换A1
用A2替换A1
．
（2）如果在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电压表V已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．
①请你在图2所示的方框中画出实验电路原理图（标注所用器材符号）；
②该实验小组的同学在实验中取得多组数据，然后通过作出如图3所示的线性图象处理数据，则电源电动势为
3.5
3.5
V，内阻为
7
7
Ω．
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律．请阅读下列两段材料，完成后面问题．
第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．图1所示所标数据为实际距离，t0时刻刚好对应抛出点，该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现不知道当地重力加速度，请你根据实验数据，按照下列要求计算出重力加速度．
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时刻 t1 t2 t3 t4 t5
速度 v（m/s） 4.52 4.04 3.56 3.08 2.60
V2（m2/s2） 20.43 16.32 12.67 9.49 6.76
（1）在图2所给的坐标纸上作出v2-h图象：
（2）分析说明，图象斜率的绝对值表示的物理意义是：
 
；
（3）由图象求得的重力加速度是
 
m/s2（结果保留三位有效数字）．
第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小球距d点（最低点）的高度h，纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：（1）图乙的图象中，表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是
 
（按顺序填写相应图线所对应的文字）；
（2）根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是：
 
．
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律．请阅读下列两段材料，完成后面问题．
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（1）第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．如图所示，图中数据为实际距离，t0时刻刚好对应抛出点，该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现需要先计算当地重力加速度，请你根据实验数据，按照下列要求计算出重力加速度（忽略空气阻力的影响）．
时刻 t1 t2 t3 t4 t5
速度v（m/s） 4.52 4.04 3.56 3.08 2.60
v2（m2/s2） 20.43 16.32 12.67 9.49 6.76
①在所给的坐标纸上作出v2-h图象；
②分析说明，图象斜率的绝对值表示的物理意义是：
 
；
③由图象求得的重力加速度是
 
m/s2（结果保留三位有效数字）．
（2）第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁块从很光洁的曲面上滑下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小铁块距d点（最低点）的高度h，纵轴表示小铁块的重力势能EP、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：
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①图乙的图象中，表示小铁块的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是
 
（按顺序填写相应图线所对应的文字）；
②根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是：
 
．
（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）
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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vB=
 
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
1
2
m
v
2
B
，通过计算发现，mgx2
 
1
2
m
v
2
B
，（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mA、mB（mA＞mB）；
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）
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