题目内容

10．利用打点计时器和如图1的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路．
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落．
c、关闭电源，取出纸带，更换纸带重复步骤b，打出几条纸带．
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图2（相邻计数点的时间为T），进行数据处理：

①若是探究重力做功和物体动能变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=$\frac{{{S_2}+{S_3}}}{{2{T^{\;}}}}$．
②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=$\frac{{（{S_4}+{S_5}+{S_6}）-（{S_1}+{S_2}+{S_3}）}}{{9{T^2}}}$．
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是重锤的质量m．（ g′为已知量）

分析 本题的关键是会利用${v}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 来求瞬时速度，会根据“二分法”来求平均加速度，并根据牛顿第二定律，从而确定求解．

解答 解：①根据${v}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 可得在B点时重锤运动的瞬时速度VB=$\frac{{{S_2}+{S_3}}}{{2{T^{\;}}}}$；
②为减小偶然误差可以通过“二分法”来求平均加速度的值，将OF按时间分成OC段和CF段，
则对应时间t=3T，由△x=at2
可得g=$\frac{{（{S_4}+{S_5}+{S_6}）-（{S_1}+{S_2}+{S_3}）}}{{9{T^2}}}$；
③由牛顿第二定律可得mg′-f=ma=mg，可见f=mg′-mg，所以若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是重锤的质量m．
故答案为：①$\frac{{{S_2}+{S_3}}}{{2{T^{\;}}}}$；②$\frac{{（{S_4}+{S_5}+{S_6}）-（{S_1}+{S_2}+{S_3}）}}{{9{T^2}}}$；③重锤的质量m．

点评 “二分法”是在求解平均加速度时非常好的方法，比“逐差法”简洁明了，应掌握，注意求加速度公式中时间段选取的任意性．

练习册系列答案
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7．如图所示，两个光滑轨道ABC和ADE，若从轨道顶端分别静止释放两个小球，则两球离开轨道后的最高点相比较（不计阻力）（　　）
A．左球较高B．右球较高
C．一样高D．条件不足，无法确定
1．物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能的取值为（　　）
A．15N、5N、6NB．3N、6N、4NC．1N、2N、10ND．8N、6N、3N
18．如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是（　　）
A．（$\frac{M-m}{m+M}$）F，方向向左B．（$\frac{m-M}{m+M}$）F，方向向右
C．（$\frac{m-M}{m+M}$）F，方向向左D．（$\frac{M-m}{m+M}$）F，方向向右
5．关于电磁波的叙述，下列说法中正确的是（　　）
A．因为传播时可以不需要介质，所以不能产生反射、折射、干涉、衍射等现象
B．传播时需要有弹性介质才能传播
C．由一种介质进入另一种介质时，频率不变
D．由空气进入另一种介质时，波速和波长都变小
15．某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们提出了以下几种猜想：
①W∝v；②W∝v2；③W∝$\sqrt{v}$．
为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置．PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，小刚同学提出“不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”，大家经过讨论采纳了小刚的建议．
（1）请你说明小刚建议的理由：根据动能定理列出方程式，可以简化约去质量m；
（2）让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出A；
A．L-v2图象  B．L-$\sqrt{v}$图象   C．L-$\frac{1}{v}$图象   D．L-$\frac{1}{{\sqrt{v}}}$图象
（3）实验中，木板与物体间摩擦力不会（“会”或“不会”）影响探究的结果．
2．如图所示，为一有界匀强电场，场强方向水平向右，一带电微粒以某一角度θ从电场的A点斜向上方射入，沿直线运动到B点，则该微粒在A、B两点的动能EK和电势能EP的关系是（　　）
A．EKA=EKB，EPA=EPBB．EKA＞EKB，EPA＞EPBC．EKA＜EKB，EPA=EPBD．EKA＞EKB，EPA＜EPB
19．由于受太阳系中辐射出的高能射线和卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的大气影响，对我国神州飞船与天宫目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上的载人空间交会对接．下面说法正确的是（　　）
A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会减小
C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低
D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用
20．传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量），例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图．

（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处．
（2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向左移动．
（3）如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作 电路不能正常工作的原因可能是电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；②弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等（写出一个）．

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