某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源.输出电压可为6v的交流电或直流电．重锤从高处由静止开始下落.重锤上拖着的纸带打出一系列的点.对纸带上的点迹进行测量.即可验证机械能守恒定律．(1)他进行了下面几个操作步骤:A．按照图示的装置安装器件,B．将打点计时器接到电源的“直流输出上,C．用天平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压可为6v的交流电或直流电．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）他进行了下面几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先接通电源，后释放纸带；
E．在纸带上选取计数点，并测量计数点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的步骤是C，操作不当的步骤是B．
（2）实验中，他挑出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图2所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.02s．根据这些数据，当打点计时器打B点时重锤的速度v_B=1.84m/s．（保留三位有效数字）

（3）他根据纸带算出各点的速度v，测量出下落距离h，并以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以h为横轴画出图象，图象应是图3中的B．

分析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，只有这样才能明确每步操作的具体含义．根据重力做功和重力势能的关系可以求出重力势能的减小量；匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此求出B点的速度，进一步可以求出重锤动能的增加量．

解答解：（1）B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当．
C：因为我们是比较mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要．
（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：
v_B=$\frac{0.2166-0.1432}{2×0.02}$=1.84m/s
（3）不考虑阻力的影响；根据$\frac{1}{2}$v²=gh，可知，图象应为过原点的直线，B正确、ACD错误．
故答案为：（1）C，B；
（2）1.84；
（3）B．

点评解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作．掌握动能变化量和重力势能减小量的求法，知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．

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3．

如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为2m的小球A，小球A左端放置一个轻弹簧（不粘连），小球A的右端很远处有一个固定的光滑斜面，斜面足够大，现有一个质量为m的小球B以x₀的初速度向A球运动过来，求：
（1）系统运动过程中，弹簧弹性势能的最大值；
（2）A球在斜面上能上升的最大高度（A球冲上斜面时的能量损失忽略不计）．

4．

光滑金属导轨宽L=0.5m，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为2Ω，垂直固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离l=0.2m，则（　　）

	A．	1s末回路中的电动势为0.1V		B．	1s末回路中的电流为1A
	C．	2s末回路产生的电热为0.01J		D．	2s末，ab所受安培力大小为0.05N

1．对于路程和位移，下列说法中正确的是（　　）

	A．	路程越大，位移越大		B．	位移为零，则路程也为零
	C．	位移相等的两物体，路程一定相等		D．	位移的大小可能等于路程

8．

如图所示，甲、丙物体在水平外力F的作用下静止在乙物体上，乙物体静止在水平面上．现增大水平外力F，三物体仍然静止，则下列说法正确的是（　　）

	A．	乙对甲的支持力一定增大		B．	乙对地面的压力一定不变
	C．	乙对甲的摩擦力一定增大		D．	甲对丙的摩擦力一直为零

18．水平抛出的小球，以刚抛出时为计时起点与位移起点，在t秒末时速度方向与水平方向的夹角为α₁，在t+t₀秒末时位移方向与水平方向的夹角为α₂，重力加速度为g，忽略空气阻力，则小球初速度的大小可表示为（　　）

	A．	$\frac{{g（t+{t_0}）}}{{2（tan{α_2}-tan{α_1}）}}$		B．	$\frac{{g{t_0}}}{{tan{α_2}-tan{α_1}}}$
	C．	$\frac{{g{t_0}}}{{2（tan{α_2}-tan{α_1}）}}$		D．	$\frac{{g{t_0}}}{{2tan{α_2}-tan{α_1}}}$

5．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．