题目内容

某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。

⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为      。

⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。
组 次
1
2
3
4
5
6
h/m
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
vA/（m·s-1）
1.23
1.73
2.12
2.46
2.74
3.00
vA-1/ （s·m-1）
0.81
0.58
0.47
0.41
0.36
0.33
vA2/ （m2·s-2）
1.50
3.00
4.50
6.05
7.51
9.00
⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=       （请用质量m、速度vA表示）。
⑴L/t（3分）
⑵如图（纵坐标1分，图象2分）

⑶mvA2（2分）
A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为L/t。由于vA2与h成正比，为了形象直观地反映vA和h的关系，应该选择vA2作为纵坐标画出图象。把杆看作质量集中在中心的质点，A端下落h，集中在中心的质点下落h/2，重力势能减小mgh/2。由机械能守恒定律，mgh/2=Ek，根据图象可得，vA2=30h，联立解得Ek =mvA2
练习册系列答案
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卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。

(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是          ；
(2)为了测得待测物体的质量，需要测量物体转动n圈所用时间t，还需要测量的物理量有                             （填写物理量符号并说明意义）；
(3)待测物体质量的表达式为m=          （用所测物理量符号表示）。
某实验小组设计一个课题名称为快速测量自行车的骑行速度，他们设想通过计算脚踏板转动的角速度推算自行车的骑行速度。经过骑行，得到如下数据：在时间t内脚踏板转动圈数为N，那么脚踏板转动的角速度w=          ；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有                                              ；则自行车的骑行速度的计算公式v=            。
研究平抛运动时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的是（　　）
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须由静止释放小球
D．用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

(1) 平抛物体的运动规律可以概括为两点：(1)水平方向做匀速直线运动；(2)竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做如右图所示的实验：用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面．这个实验说明了                                   。
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(2)所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为1．25cm，则由图可求得拍摄时每      s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为        m/s(g取9．8m/s2)。
在研究平抛运动的实验中：
（1）．下列哪些因素会使“研究物体平抛运动”实验的误差增大（   ） 
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端不水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离点O较远

（2）．一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离Δx相等的三点a、b、c,量得Δx="0.10" m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1="0.10" m，h2="0.20" m，取g="10" m/s2，利用这些数据可以求出：
①物体被抛出时的初速度为____________m/s;
②物体经过点b时的竖直速度为____________m/s.   
（2012年开封二模）下图为研究加速度和力的关系的实验装置。

(1)在本实验中，用钩码所受的重力大小当做小车所受的________，用DIS系统测小车的加速度。在改变所挂钩码的数量，多次重复测量中，有无必要同时在小车上加减砝码_______ (选填“需要”“不需要”）。
(2)根据在某次实验中测得的多组数据可画出a — F关系图线(如图所示）。分析此图线的OA段可得出的实验结论是_____________________

此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_______(选填A、B、C、D其中一项）
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大  
D.所用小车的质量太大
右图所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，取g＝10 m/s2.由此可知：闪光时间间隔为________s；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球速度的改变最大为________ m/s.
“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz，得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是


A．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s
B．()等于的6倍
C．从纸带可求出计数点B对应的速率
D．加速度，式中相邻两个计数点间的时间间隔

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