题目内容

如图(a)所示，重10 N的、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力、位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图(b)所示．据图可知金属杆长

[　　]
A．

0.4 m

B．

0.8 m

C．

1.2 m

D．

1.6 m

答案：D
练习册系列答案
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如图a所示，是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验．
（1）某同学的实验操作步骤如下：
A．用天平测量出重锤的质量
B．按图示的装置安装器件
C．将打点计时器接到电源的直流输出端上
D．接通电源后释放纸带，打出一条纸带
E．换用另外的纸带，重复步骤D
F．选取合适的纸带
G．测量所选纸带上某些点之间的距离
H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等
请你指出：①以上实验步骤中一个可以不必要的操作步骤是
A
A
；②操作有错误的实验步骤是
C
C
．（填字母代号）
（2）某实验小组打出了三条纸带，但是由于实验操作不规范，三条打点纸带的第1个点和第2个点之间的距离都明显的不接近2mm，于是他们选择了如图b所示的一条点迹清晰且在一条直线上的纸带进行数据处理．他们首先在所选择纸带的前四个点的上
方标上1、2、3、4，在后面适当的位置又选取了5个连续点，分别标上A、B、C、D、E；然后他们设计了三种数据处理方案来验证机械能守恒定律．

方案1：选择第1个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第1个点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用vn=
hn+1-hn-1
2T
算出重锤运动到点B、C、D时的速度，比较“mghn和
1
2
m
v
2
n
”是否相等来验证机械能是否守恒．
方案2：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h1、h2、h3、h4、h5，再数出点B、C、D到第3个点的时间间隔数k，利用vn=gkT算出重锤运动到点B、C、D时的速度，利用v3=2gT求出打第3个点时重锤的速度，比较“mghn和（
1
2
m
v
2
n
-
1
2
m
v
2
3
）”是否相等来验证机械能是否守恒．
方案3：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用
v
 
n
=
hn+1-hn-1
2T
算出重锤运动到点B、C、D时的速度，再测出第2个点到第4个点之间的距离S，利用v3=
S
2T
求出打第3个点时重锤的速度，比较“mghn和（
1
2
m
v
2
n
-
1
2
m
v
2
3
）”是否相等来验证机械能是否守恒．
①你认为最合理的实验方案是
方案3
方案3
方案．
②你判断的理由是：
研究过程的起点不能选在第1点；
研究过程的起点不能选在第1点；
．
③利用你选择的数据处理方案，可求得D点对应的速度为vD=
4.19
4.19
m/s（保留三位有效数字）．
（1）用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”
①下列物理量需要测量的是
C
C
、通过计算得到的是
D
D
（填写代号）
A．重锤质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式
（s3-s1）mg
（s3-s1）mg
，动能增量的表达式
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是
小于
小于
（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．

（2）测金属电阻率实验
①测长度时，金属丝的起点、终点位置如图（a），则长度为：
60.50
60.50
cm
②用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图（b），则直径为：
1.980
1.980
mm
③用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图（c），则阻值为：
5
5
Ω
④在图d中完成实物连线
⑤闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最
左
左
 （填“左”或“右”）端．
如图甲所示，重为G的物体A放在倾角为30°的斜面上，A与斜面的动摩擦因数为0.1，那么对A施加一个多大的水平力，可使A物体在斜面上匀速运动？
（2013?天津三模）在用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图b所示，选取纸带上打出的连续4个点A、B、C、D，各点距起始点O的距离分别为S0、S1、S2、S3，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：
（1）从打下起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为Ep减=
mgs2
mgs2
，重锤动能的增加量为Ek增=
m(S3-S1)2f2
8
m(S3-S1)2f2
8
．

（2）若f=50Hz，且测出s0=1.9mm，s1=7.6mm，s2=17.1mm，s3=30.4mm，可求出当地的重力加速度g=
9.5
9.5
m/s2．

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