高考2013物理實(shí)驗(yàn)大全

高考(2013)物理實(shí)驗(yàn)大全實(shí)驗(yàn)1誤差、有效數(shù)字、長度的測量實(shí)驗(yàn)2驗(yàn)證力的平行四邊形定則探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實(shí)驗(yàn)3研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)4研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)5驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)6驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)7用單擺測定重力加速度實(shí)驗(yàn)8用油膜法估測分子的大小實(shí)驗(yàn)9用描跡法畫出電場中平面上的等勢線實(shí)驗(yàn)10描繪小燈泡的伏安特性曲線、實(shí)驗(yàn)11測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)12把電流表改裝為電壓表、實(shí)驗(yàn)13測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)14用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件、實(shí)驗(yàn)15傳感器的簡單應(yīng)用實(shí)驗(yàn)16練習(xí)使用示波器實(shí)驗(yàn)一1．關(guān)于測量，下列說法錯(cuò)誤的是()A．測量長度要有估計(jì)數(shù)字，估計(jì)數(shù)字的位數(shù)越多，誤差就越小B．在記錄測量結(jié)果時(shí)，只寫數(shù)值，不寫單位是毫無意義的C．記錄測量的結(jié)果，所用單位不同時(shí)，不會(huì)影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度D．為了減小誤差，進(jìn)行任何一個(gè)測量，都要采取多次測量求平均值的方法【解析】估計(jì)數(shù)字只有一位，故選項(xiàng)A錯(cuò)．【答案】A2．用某刻度尺測得的某物體的長度為0.623m，則該工具的精確度為()A．1mB．0.1mC．0.01mD．0.001m【解析】據(jù)讀數(shù)規(guī)則，最后一位為估讀，可知精確度為0.01m.【答案】C3．準(zhǔn)確度為0.1mm的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)卡尺刻度總長度為9mm，若其最末一個(gè)刻度線與主尺的44mm刻度線對(duì)齊，則游標(biāo)尺的第5條刻度線所對(duì)著的主尺刻度為()A．35.0mmB．39.5mmC．43.4mmD．35.4mm【解析】游標(biāo)尺上每刻度為0.9mm，第5條刻線與最末一條刻線的距離為0.9×5＝4.5mm，所以第5條刻線對(duì)齊的是與44mm差4.5mm的刻度，故為39.5mm.【答案】B4．(2009·江蘇蘇州中學(xué)測試)用某精密儀器測量一物件的長度，得其長度為1.63812cm.如果用最小刻度為mm的米尺來測量，則其長度應(yīng)讀為________cm，如果用50分度的卡尺來測量，則其長度應(yīng)讀為________cm.【解析】最小刻度為mm的米尺精確到1mm，即0.1cm，但有一位估讀，因此讀數(shù)為1.64cm；50分度的卡尺沒有估讀，精確到0.02mm，即0.002cm，故其長度應(yīng)為1.638cm.【答案】1.641.6385．一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1毫米，游標(biāo)上有10個(gè)小等分間隔，現(xiàn)用此卡尺來測量工件的直徑，如圖所示．該工件的直徑為________mm.【解析】29mm＋8×0.1mm＝29.8mm.【答案】29.86．(2007·天津卷)一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度，總長度為49mm，用它測量某物體長度，卡尺示數(shù)如圖所示，則該物體的長度是________cm.【解析】41mm＋10×0.02mm＝4.120cm.【答案】4.1207．現(xiàn)用最小分度為1mm的米尺測量金屬絲長度，如圖所示，圖中箭頭所指位置是拉直的金屬絲兩端在米尺上相對(duì)應(yīng)的位置，測得的金屬絲長度為________mm.在測量金屬絲直徑時(shí)，如果受條件限制，身邊只有米尺1把和圓柱形鉛筆1支．如何較準(zhǔn)確地測量金屬絲的直徑？請(qǐng)簡述測量方法：【解析】本題主要考查毫米刻度尺的讀數(shù)；放大法測量物體的長度．本題是一道考查考生基本素質(zhì)的基礎(chǔ)題目．觀察本題圖示，注意金屬絲的起點(diǎn)不在“0”處，所以測得金屬絲的長度為：982.0mm－10.0mm＝972.0mm由于一根金屬絲的直徑太小，用mm刻度尺不易測量，故采用放大法測量：在鉛筆上緊密排繞N匝金屬絲，用毫米刻度尺測出該N匝金屬絲的長度D.由此可以算出金屬絲的平均直徑為D/N.【答案】見解析8．圖中給出的是利用游標(biāo)卡尺測量某一物體長度時(shí)的示數(shù)，此示數(shù)應(yīng)為________．【解析】29mm＋14×0.05mm＝29.70mm，最后一位數(shù)字雖然是零，但它代表精確程度，是計(jì)算中得出的，不能省略不寫．【答案】29.70mm9．(2009·河北石家莊)(1)測量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)該用如圖(甲)中游標(biāo)卡尺的A、B、C三部分的________部分來進(jìn)行測量(填代號(hào))．(2)圖(乙)中玻璃管的內(nèi)徑d＝________mm.【解析】(2)5mm＋5×0.05mm＝5.25mm.【答案】(1)A(2)5.2510．(2008·高考海南物理卷)某同學(xué)用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑，測微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲直徑的測量值為________mm.【答案】2.793(在2.791～2.795mm之間都可以)11．(1)用刻度尺和直角三角板測量一圓柱體的直徑，方法如右圖所示，此圓柱體的直徑為()A．2.5cmB．2.0cmC．2.00cmD．2.05cm(2)用游標(biāo)為50分度的游標(biāo)卡尺測定某圓筒的內(nèi)徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖所示，可讀出圓筒的內(nèi)徑為________mm.【答案】(1)C(2)53.1012．(2008·高考四川理綜卷)一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣上固定一豎直的擋光片．盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖甲所示．乙為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖．光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時(shí)間．擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖丙所示．圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖丁所示，由圖可知(1)擋光片的寬度為________mm；(2)圓盤的直徑為________cm；(3)若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為________弧度/秒(保留3位有效數(shù)字)．【解析】(1)螺旋測微器的固定尺上讀數(shù)為10mm.可動(dòng)尺上的讀數(shù)為24.3，其中最后一位是估讀數(shù)字，其大小讀2、3、4都正確．螺旋測微器的精確度為0.01mm，則擋光片寬度為L＝10mm＋24.3×0.01mm＝10.243mm.(2)游標(biāo)卡尺為20分度，其精確度為0.05mm.固定尺讀數(shù)為242mm.游標(biāo)尺讀數(shù)為4，圓盤直徑R＝242mm＋4×0.05mm＝242.20mm＝24.220mm.(3)因顯示時(shí)間t＝50.0ms，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω＝eq\f(v,R)＝eq\f(L,tR)≈1.69rad/s.【答案】(1)10.243(2)24.220(3)1.6913．在一些實(shí)驗(yàn)中需要較準(zhǔn)確地測量物體轉(zhuǎn)過的角度，為此人們在這樣的儀器上設(shè)計(jì)了一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，在圓盤的邊緣標(biāo)有刻度(稱為主尺)，圓盤外側(cè)有一個(gè)固定不動(dòng)的圓弧(稱為游標(biāo)尺)．如圖所示(圖中畫出了圓盤的一部分和游標(biāo)尺)．圓盤上刻有對(duì)應(yīng)的圓心角，游標(biāo)尺上把與主尺9°對(duì)應(yīng)的圓心角等分為10格．試根據(jù)圖中所示的情況讀出此時(shí)游標(biāo)上的零刻度與圓盤的零刻線之間所夾的角度為________．【解析】因?yàn)橛螛?biāo)尺上把與主尺上9°對(duì)應(yīng)的圓心角等分為10格，所以，將精確度為0.1mm的游標(biāo)尺的原理和讀數(shù)方法遷移到這里，就可得到該游標(biāo)尺的精確度為d′＝(1/10)°＝0.1°，主尺上的整數(shù)部分為19°，游標(biāo)尺上的第7條刻度線與主尺上的26條刻度線相重合，則其小數(shù)部分為7×0.1°＝0.7°，故總的讀數(shù)為19°＋0.7°＝19.7°.【答案】19.7°14．有一根橫截面為正方形的薄壁管(如圖所示)，現(xiàn)用游標(biāo)為20分度(測量值可準(zhǔn)確到0.05mm)的游標(biāo)卡尺測量其外部的邊長l，卡尺上部分刻度的示數(shù)如下圖甲所示；用螺旋測微器測得其壁厚d的情況如下圖乙所示．則此管外部橫截面邊長的測量值為l＝________cm；管壁厚度的測量值為d＝________mm.【答案】2.4401.00015．某同學(xué)使用20分度的游標(biāo)卡尺測量一物體的尺寸，而另一同學(xué)卻故意遮擋住了一部分刻度，使其只能看到游標(biāo)卡尺的后半部分，如圖所示，問該同學(xué)還能得到的物體的尺寸大小嗎？說說你的觀點(diǎn)．【答案】能得到物體的尺寸大?。蓤D可知，游標(biāo)尺的第7條刻度線與主尺上2.7cm的刻度線正好對(duì)齊，而20分度游標(biāo)尺每一刻度的長度為0.95mm，故7個(gè)刻度的總長度為7×0.95mm＝6.65mm，游標(biāo)尺上“0”刻度線所對(duì)主尺的長度即為測量值，l測＝27mm－6.65mm＝20.35mm.實(shí)驗(yàn)二1．(6分)(2009·高考山東理綜)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，下列操作中必需的是________．a(chǎn)．測量細(xì)繩的長度b．測量橡皮筋的原長c．測量懸掛重物后橡皮筋的長度d．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，要采用的方法是________．【答案】(1)bcd(2)更換不同的小重物2．(6分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些方法可減小實(shí)驗(yàn)誤差()A．使用彈簧秤拉橡皮條時(shí)不應(yīng)超過其量程，且使用前要校準(zhǔn)零點(diǎn)B．實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一個(gè)彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)C．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°以便于算出合力大小D．拉橡皮條的細(xì)線要長些，標(biāo)記兩條細(xì)線方向要盡可能遠(yuǎn)些【解析】對(duì)選項(xiàng)B，第一個(gè)彈簧秤有可能超過量程而損壞；兩個(gè)分力間的夾角只要不過大或過小就行，故選項(xiàng)C錯(cuò)；D項(xiàng)中可以更準(zhǔn)確的確定拉力方向，故選AD.【答案】AD3．(6分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要兩次拉伸橡皮條：一條是通過細(xì)繩用兩個(gè)彈簧互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條，在這兩次拉伸中()A．只要求將橡皮條拉到相同的長度B．要求將橡皮條沿相同的方向拉到相同的長度C．將彈簧秤拉到相同的刻度D．將橡皮條和細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置【解析】在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中用橡皮條在拉力作用下發(fā)生的變化來反映作用效果，橡皮條的變化包括伸長方向和伸長量兩項(xiàng)，用伸長方向反映橡皮條所受合力的方向，用伸長量反映合力的大小，僅用一項(xiàng)不完整，故B正確，A、C錯(cuò)誤，如果兩次拉動(dòng)時(shí)使細(xì)繩和橡皮條的結(jié)點(diǎn)位于同一位置，橡皮條兩次的伸長方向和伸長量一定相同，因此D選項(xiàng)正確．【答案】BD4．(6分)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中關(guān)于操作步驟先后順序，下列說法正確的是()A．先測量原長，后豎直懸掛B．先豎直懸掛，后測量原長C．先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無影響D．先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重【解析】由于彈簧自身有重力，懸掛時(shí)的長度大于水平放置時(shí)的長度，所以測量其豎直懸掛時(shí)的長度為彈簧原長．【答案】BD5．(6分)下列結(jié)論中正確的是()A．彈簧的彈力與彈簧的長度成正比B．彈簧的彈力總是同彈簧的伸長量成正比C．彈簧的彈力總是同彈簧被壓縮的長度成正比D．在彈性限度內(nèi)，彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧的形變量成正比【解析】由實(shí)驗(yàn)探究得出“在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與其形變量成正比”．故只有D項(xiàng)正確．【答案】D6．(6分)(2009·西城區(qū)模擬)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上砝碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長量x.這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下圖中的哪一個(gè)()【解析】原長的測量值小于真實(shí)值，設(shè)誤差為Δl，彈簧的實(shí)際伸長量x′＝x－Δl，彈力與伸長量成正比，即F＝k(x－Δl)．所以最后的圖線是C.【答案】C7．(6分)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水平放置的木板上鋪一張白紙，把橡皮條的一端固定在板的A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴有兩細(xì)繩套，如圖所示，兩個(gè)彈簧秤分別勾住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條使之伸長．到達(dá)某一位置O時(shí)需記下________、________，描下________，再用一個(gè)彈簧秤勾住細(xì)繩套把橡皮條拉長，使結(jié)點(diǎn)達(dá)到位置________，再記下彈簧秤的讀數(shù)________．【答案】(1)兩彈簧秤的讀數(shù)兩細(xì)繩的方向結(jié)點(diǎn)O的位置O點(diǎn)細(xì)繩的方向(前兩空的順序可以交換)8．(6分)下面列出的措施中，有利于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是()A．橡皮條彈性要好，拉到O點(diǎn)時(shí)拉力應(yīng)適當(dāng)大些B．兩個(gè)分力F1和F2間的夾角要盡量大些C．拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧測力計(jì)平行貼近木板面D．拉橡皮條的繩要細(xì)，而且稍長一些【解析】拉力“適當(dāng)”大些能減小誤差；而夾角“盡量”大些，則使作圖誤差變大；橡皮條等“貼近”木板，目的是使拉線水平；繩子細(xì)長便于確定力的方向．【答案】ACD9．(6分)如圖所示，使彈簧測力計(jì)②從圖示位置開始沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過程中，保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變，保持彈簧測力計(jì)①的拉伸方向不變．那么，在全過程中關(guān)于彈簧測力計(jì)①、②的示數(shù)F1和F2的變化情況是()A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大C．F1減小，F(xiàn)2先增大后減小D．F1減小，F(xiàn)2先減小后增大【解析】由于結(jié)點(diǎn)O的位置不變，所以F1和F2合力的大小與方向均不改變，即平行四邊形的對(duì)角線不變．由于彈簧測力計(jì)①的拉伸方向不變，所以，F(xiàn)1的方向不變，即平行四邊形的一組對(duì)邊(F1)所在的直線不變．當(dāng)彈簧測力計(jì)②從圖示的位置沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，平行四邊形的另一組對(duì)邊(F2)分別繞對(duì)角線的兩端順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)如圖所示．由圖可知，當(dāng)F2與F1垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，故在這一過程中，F(xiàn)2先減小后增大，而F1一直減?。敬鸢浮緿10．(6分)(2010·安徽合肥模擬)某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖所示．(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長度為________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.【解析】當(dāng)外力F大小為零時(shí)，彈簧的長度即為原長，圖線的斜率是其勁度系數(shù)．【答案】(1)10(2)5011．(6分)(2008·廣東理基)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時(shí)，在彈性限度內(nèi)，懸掛15N重物時(shí)，彈簧長度為0.16m；懸掛20N重物時(shí)，彈簧長度為0.18m，則彈簧的原長L0和勁度系數(shù)k分別為()A．L0＝0.02mk＝500N/mB．L0＝0.10mk＝500N/mC．L0＝0.02mk＝250N/mD．L0＝0.10mk＝250N/m【解析】由胡克定律F＝kx可得，15＝k(0.16－L0),20＝k(0.18－L0)．解得：k＝250N/m，L0＝0.10m.D正確．【答案】D12．(8分)(2010·武漢市五校聯(lián)考)利用下列器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究三力平衡的規(guī)律．器材：三根完全相同的輕質(zhì)彈簧(每根彈簧的兩端均接有適當(dāng)長度的細(xì)繩套)，幾個(gè)小重物，一把刻度尺，一塊三角板，一枝鉛筆，一張白紙，幾枚釘子．(1)按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)跈M線上將步驟補(bǔ)充完整：①用兩枚釘子將白紙(白紙的上邊沿被折疊幾次)釘在豎直墻壁上，將兩根彈簧一端的細(xì)繩套分別掛在兩枚釘子上，另一端的細(xì)繩套與第三根彈簧一端的細(xì)繩套連接．待裝置靜止后，用刻度尺測出第三根彈簧兩端之間的長度，記為L0；②在第三根彈簧的另一個(gè)細(xì)繩套下面掛一個(gè)重物，待裝置靜止后，用鉛筆在白紙上記下結(jié)點(diǎn)的位置O和三根彈簧的方向．用刻度尺測出第一、二、三根彈簧的長度L1、L2、L3，則三根彈簧對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力之比為________；③取下器材，將白紙平放在桌面上．用鉛筆和刻度尺從O點(diǎn)沿著三根彈簧的方向畫直線，按照一定的標(biāo)度作出三根彈簧對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力F1、F2、F3的圖示．用平行四邊形定則求出F1、F2的合力F.④測量發(fā)現(xiàn)F與F3在同一直線上，大小接近相等，則實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：________；(2)若釘子位置固定，利用上述器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的辦法是__________；(3)分析本實(shí)驗(yàn)的誤差來源，寫出其中兩點(diǎn)：__________；__________.【答案】(1)②(L1－L0)(L2－L0)(L3－L0)④在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，結(jié)點(diǎn)O受三個(gè)力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零(2)換不同重量的小重物(3)未考慮彈簧自身的重量記錄O、L0、L1、L2、L3及彈簧的方向時(shí)產(chǎn)生誤差(或白紙未被完全固定等)13．(8分)做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度L0；C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上(也可在橫梁的另一側(cè)掛上一定的配重)，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E．以彈簧伸長為自變量，寫出彈力與伸長的關(guān)系式．首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)；F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G．整理儀器．請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來：________.【答案】C、B、D、A、E、F、G14．(9分)(2009·廣東揭陽一模)為了探求彈簧彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系．李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象．從圖象上看，該同學(xué)沒有完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因?yàn)開_______．這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為：甲彈簧為________N/m，乙彈簧為________N/m.若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測力計(jì)，應(yīng)選彈簧________(填“甲”或“乙”)．【解析】圖象上端成為曲線是因?yàn)閺椈沙鰪椥韵薅?，彈力與伸長量不成正比了．據(jù)胡克定律得k甲＝eq\f(F甲,x甲)＝66.7N/m，k乙＝eq\f(F乙,x乙)＝200N/m.要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測力計(jì)，則應(yīng)選勁度系數(shù)小的彈簧，即甲．【答案】彈簧超出彈性限度，彈力與伸長量不成正比了66.7200甲15．(9分)(2008·高考北京理綜卷)某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；……；掛七個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7.(1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是________和________．測量記錄表：代表符號(hào)L0L1L2L3L4L5L6L7刻度數(shù)值/cm1.703.405.108.6010.312.1(2)實(shí)驗(yàn)中，L3和L7兩個(gè)值還沒有測定，請(qǐng)你根據(jù)下圖將這兩個(gè)測量值填入記錄表中．(3)為充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：d1＝L4－L0＝6.90cm，d2＝L5－L1＝6.90cm，d3＝L6－L2＝7.00cm.請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：d4＝________cm＝________cm.(4)根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼時(shí)彈簧的平均伸長量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為：ΔL＝________，代入數(shù)據(jù)解得ΔL＝________cm.(5)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m.(g取9.8m/s2)【解析】(1)L5、L6兩組數(shù)據(jù)在讀數(shù)時(shí)均沒有估讀值．(2)略(3)題中三組數(shù)據(jù)在尋求多掛4個(gè)砝碼形成的長度差，故d4＝L7－L3＝(14.05－6.85)cm＝7.20cm.(4)每增加4個(gè)砝碼彈簧的平均伸長量ΔL1＝eq\f(d1＋d2＋d3＋d4,4)，則每增加1個(gè)砝碼彈簧的平均伸長量ΔL＝eq\f(ΔL1,4)＝eq\f(d1＋d2＋d3＋d4,4×4)，代入數(shù)據(jù)求得ΔL＝1.75cm.(5)由(3)(4)可知，彈力F和彈簧伸長量ΔL成正比，即滿足F＝kΔL，代入數(shù)據(jù)k＝eq\f(F,ΔL)＝eq\f(50×10－3×9.8,1.75×10－2)N/m＝28N/m.【答案】(1)L5L6(2)6.85(6.84～6.86)14.05(14.04～14.06)(3)L7—L37.20(7.18～7.22)(4)eq\f((d1＋d2＋d3＋d4),4×4)1.75(5)28實(shí)驗(yàn)三1．(8分)(2009·高考廣東理基)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50Hz)，得到如圖所示的紙帶．圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來，下列表述正確的是()A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開紙帶再按通電源B．(s6－s1)等于(s2－s1)的6倍C．從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速率D．相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s【答案】C2．(8分)(2009·高考天津理綜)如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度．①所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需__________(填字母代號(hào))中的器材．A．直流電源、天平及砝碼B．直流電源、毫米刻度尺C．交流電源、天平及砝碼D．交流電源、毫米刻度尺②通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度．為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v－t圖象外，還可作__________圖象，其縱軸表示的是__________，橫軸表示的是__________．【解析】本題考查了利用驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置測定重力加速度，意在考查考生的知識(shí)遷移能力和利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．①本實(shí)驗(yàn)不需要測量重物的質(zhì)量，直接通過處理紙帶，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可求得，缺少低壓交流電源和刻度尺，故選項(xiàng)D正確；②由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2gh＝v2可得：eq\f(v2,2)＝gh，當(dāng)縱軸表示eq\f(v2,2)，橫軸表示重物下落高度h，則圖象的斜率即為重力加速度．【答案】①D②eq\f(v2,2)－h(huán)速度平方的二分之一重物下落高度h(關(guān)于圖象的其他正確答案也可)3．(8分)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)()A．應(yīng)先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)B．應(yīng)先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C．在使紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D．先使紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以【解析】先接通電源再使紙帶運(yùn)動(dòng)，可使紙帶上打出的點(diǎn)子更多，紙帶利用率更高，另外，在紙帶運(yùn)動(dòng)較快的情況下，如果先釋放紙帶后接通電源，可能造成紙帶上無點(diǎn)的情況．【答案】A4．(8分)一同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“測勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，紙帶上打出的點(diǎn)不是圓點(diǎn)，而是如圖所示的一些短線，這可能是因?yàn)?)A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上B．電源電壓不穩(wěn)定C．電源的頻率不穩(wěn)定D．打點(diǎn)針壓得過緊【解析】當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器到直流電源上時(shí)，某振動(dòng)片不可能磁化，也就不會(huì)引起振針的上下運(yùn)動(dòng)而打點(diǎn)，故選項(xiàng)A首先應(yīng)被排除．電源頻率的不穩(wěn)定會(huì)引起打點(diǎn)周期的不穩(wěn)定，電壓的不穩(wěn)定會(huì)影響點(diǎn)跡的清晰度．故用排除法可確定A、B、C三選項(xiàng)均不是本題答案．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)片一端的打點(diǎn)針(振針)與復(fù)寫紙片間的距離過大(即振針太短)，這時(shí)打點(diǎn)針向下運(yùn)動(dòng)時(shí)還觸不著復(fù)寫紙，可能出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無的點(diǎn)跡，也可能完全沒有點(diǎn)跡，即漏點(diǎn)．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針(打點(diǎn)針)壓得過緊，即振針與復(fù)寫紙間間隙過小(振針太長)，每一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)就會(huì)有較長一段時(shí)間接觸并擠壓在復(fù)寫紙上，這樣打出的點(diǎn)就變?yōu)橐欢我欢蔚男【€段，即打出的點(diǎn)有拖尾巴的現(xiàn)象．所以引起紙帶上打出的不是圓點(diǎn)，而是一些短線；其原因是打點(diǎn)針壓得過緊．答案應(yīng)為D.所以在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器前要檢查振針到復(fù)寫紙間的距離是否適中，否則要做適當(dāng)調(diào)整．一般說來，振針針尖與限位板間的間隙調(diào)節(jié)到3～4mm為宜，然后再旋緊固定螺母．【答案】D5．(8分)(2009·安徽蚌埠模擬)用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車的運(yùn)動(dòng)情況．如圖所示是實(shí)驗(yàn)得到的紙帶．則小車的加速度和打點(diǎn)1時(shí)的瞬時(shí)速度的大小分別是()A．a(chǎn)＝5.00m/s2和v1＝1.60m/sB．a(chǎn)＝5.00m/s2和v1＝3.20m/sC．a(chǎn)＝50.0m/s2和v1＝1.60m/sD．a(chǎn)＝50.0m/s2和v1＝3.20m/s【解析】由s3＋s4－(s1＋s2)＝a(2T)2，又T＝0.02s2，解得a＝5.00m/s2.v1＝eq\f(s1＋s2,2T)＝1.60m/s.【答案】A6．(8分)(2009·河南鞏義模擬)(1)某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中，選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上(填編號(hào))：________①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②天平③低壓交流電源④低壓直流電源⑤細(xì)繩和紙帶⑥鉤碼和小車⑦秒表⑧一端有滑輪的長木板⑨刻度尺(2)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知所用電源的頻率為50Hz，則打A點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度大小vA＝________m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝________m/s2.(結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字)【解析】(2)vA＝eq\f(OB,2T)，T＝0.1s，所以解出vA＝0.337m/s.由BD－OB＝a(2T)2，解出a≈0.393m/s2.【答案】(1)②④⑦(2)0.3370.3937．(8分)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，造成各連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差不是一個(gè)恒量的主要原因是()A．長度測量不準(zhǔn)確B．打點(diǎn)間隔不是0.02s，而是0.018sC．運(yùn)動(dòng)中受摩擦力作用D．木板未調(diào)成水平【解析】本實(shí)驗(yàn)的目的是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，因此，只要求小車能滿足做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的條件就可以了．小車運(yùn)動(dòng)中雖受到摩擦力，或者木板未調(diào)水平，形成一個(gè)傾角，但只要保證對(duì)小車的牽引力大于它所受的阻力，小車就能做勻變速運(yùn)動(dòng)；摩擦力的大小、木板的傾斜與否以及傾角的大小，僅影響小車運(yùn)動(dòng)中加速度的大小，亦即打點(diǎn)間隔分布的疏密，不是造成各打點(diǎn)間隔內(nèi)位移之差不是恒量的原因，時(shí)間間隔長短只會(huì)影響點(diǎn)的疏密．【答案】A8．(8分)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如以下表格中所示，為了算出加速度，合理的方法是()計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻(s)0.10.20.30.40.50.6通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度應(yīng)用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出v－t圖象，量出其傾角，由公式a＝tanα算出加速度C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出v－t圖象，由圖線上任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度，用公式a＝Δv/Δt算出加速度D．依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度【解析】方法A偶然誤差較大，方法D實(shí)際上也僅由始末兩段位移決定，偶然誤差也較大，只有C充分利用畫出的v－t圖象的各次數(shù)據(jù)，減小了偶然誤差，而B找v－t圖象的傾角tanα是不妥的，因?yàn)槲锢韺W(xué)計(jì)算圖象中縱橫坐標(biāo)的分度選取往往是不相同的，是由我們自己隨意定大小的，不像數(shù)學(xué)中的純數(shù)坐標(biāo)．【答案】C9．(8分)某同學(xué)在測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，已在每條紙帶上每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取好了一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0、1、2、3、4、5.由于不小心，紙帶被撕斷了，如圖所示．請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：(填字母，單位：cm)(1)從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是B、C、D三段紙帶中的________．(2)打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是________m/s2.【解析】因小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度保持不變，打A紙帶時(shí)，加速度a＝eq\f(Δs,T2)＝eq\f(s2－s1,T2)＝eq\f((36.0－30.0)×10－3,0.12)m/s2＝0.6m/s2.又小車運(yùn)動(dòng)的加速度：a＝eq\f(s5－s2,3T2)，則4、5兩點(diǎn)間隔為：s5＝s2＋3aT2＝36.0×10－3m＋3×0.6×＝54×10－3m所以從紙帶A上撕下的那段應(yīng)是C.【答案】(1)C(2)0.610．(9分)如圖所示，是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F等是按時(shí)間順序先后打出的計(jì)數(shù)點(diǎn)(每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出)．用刻度尺量出AB、EF之間的距離分別是2.40cm和0.84cm，那么小車的加速度大小是________，方向是________．【解析】由紙帶數(shù)據(jù)知，s1＝2.40cm，s5＝0.84cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T＝5×0.02s＝0.1s則小車的加速度a＝eq\f(s5－s1,4T2)＝eq\f((0.84－2.40)×10－2,4×0.12)m/s2＝－0.39m/s2所以，加速度大小為0.39m/s2，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反．【答案】0.39m/s2與運(yùn)動(dòng)方向相反11．(9分)利用打點(diǎn)時(shí)器測定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度，如圖所示給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0,1,2,3,4,5,6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)．測得：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.38cm，s4＝2.88cm，s5＝3.39cm，s6＝3.87cm.(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1,2,3,4,5時(shí)，小車的速度分別為：v1＝________cm/s，v2＝________cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s.(2)作出v－t圖象，并由圖象求出小車的加速度a＝________cm/s2.【解析】(1)小車速度v1＝eq\f(s1＋s2,2T)＝eq\f(1.40＋1.90,2×0.1)cm/s＝16.50cm/s，v2＝eq\f(s2＋s3,2T)＝eq\f(1.90＋2.38,2×0.1)cm/s＝21.40cm/s，v3＝eq\f(s3＋s4,2T)＝eq\f(2.38＋2.88,2×0.1)cm/s＝26.30cm/s，v4＝eq\f(s4＋s5,2T)＝eq\f(2.88＋3.39,2×0.1)cm/s＝31.35cm/s，v5＝eq\f(s5＋s6,2T)＝eq\f(3.39＋3.87,2×0.1)cm/s＝36.30cm/s.(2)圖象如圖所示，在作出v－t圖象后，取A和B兩點(diǎn)計(jì)算加速度，vA＝12.00cm/s，tA＝0，vB＝42.20cm/s，tB＝0.6s，則a＝eq\f(vB－vA,tB－tA)＝eq\f(42.20－12.00,0.6－0)cm/s2＝50.33cm/s2.【答案】(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)圖見解析50.3312．(10分)如圖所示為小球從某一高度處自由下落時(shí)，用頻閃照相獲得的軌跡的一部分，計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2的間隔為7.71cm,2、3的間隔為8.75cm,3、4的間隔為9.80cm，4、5的間隔為10.86cm，每次閃光的時(shí)間間隔為1/30s，求小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)的瞬時(shí)速度是多少？【解析】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以“粗略”代表某點(diǎn)的速度的思想來計(jì)算小球的速度．小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，其速度為v3＝eq\f(s23＋s34,2T)＝eq\f(0.0875＋0.0980,2×\f(1,30))m/s＝2.7825m/s【答案】2.7825m/s實(shí)驗(yàn)四1．(8分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能較準(zhǔn)確地描繪出運(yùn)動(dòng)軌跡，下列操作要求正確的是()A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置可以不同C．每次必須由靜止釋放小球D．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸【解析】本實(shí)驗(yàn)必須調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平，以保證物體做平拋運(yùn)動(dòng)；每次釋放必須從同一位置由靜止釋放；小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸，以防止摩擦，保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)．【答案】ACD2．(8分)(2009·濰坊質(zhì)檢)某同學(xué)利用如圖所示的兩種裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)，方案如下：裝置1：用小錘打擊金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球自由下落．仔細(xì)觀察A、B兩球是否同時(shí)落到水平地面上．若同時(shí)落地，則說明水平分運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．裝置2：豎直管A上端要高于水面，這樣可在較長時(shí)間內(nèi)得到穩(wěn)定的細(xì)水柱．水平管B噴出水流，在緊靠水流、平行于水流的玻璃板上用彩筆描出水流的軌跡，這就是平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．找出以上敘述中不當(dāng)之處并寫到下面：(1)_______________________________________________________________________；(2)_______________________________________________________________________．【解析】(1)若同時(shí)落地，則說明水平分運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)(只要說明豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng))．(2)豎直管A上端要高于水面(應(yīng)低于)．【答案】見解析3．(8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示．在水平桌面一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上同一位置由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)．在木板上固定一張白紙．該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：A．實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且ab＝bc，如圖．量出ab長度L＝20.00cm.B．讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板位置，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h1＝70.00cm.C．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板位置，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h2＝90.00cm.D．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板位置，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h3＝100.00cm.則該同學(xué)由上述測量結(jié)果即可粗測出鋼球的平拋初速度大小v0＝________m/s.鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為vby＝________m/s.已知鋼球的重力加速度為g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)．【解析】由于小球每次都是從斜面上同一位置釋放的，所以小球的水平初速度不變，小球從落到a點(diǎn)到落到b點(diǎn)與從落到b點(diǎn)到落到c點(diǎn)所用的時(shí)間相同，可設(shè)為T.水平方向：v0＝eq\f(ac,2T)①豎直方向：ab對(duì)應(yīng)的豎直高度Δh1＝h3－h(huán)2＝10cm.bc對(duì)應(yīng)的豎直高度Δh2＝h2－h(huán)1＝20cm則Δh＝Δh2－Δh1＝gT2②聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)得v0＝2m/s，T＝0.1s由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：vby＝eq\f(h3－h(huán)1,2T)＝eq\f(0.3m,2×0.1s)＝1.5m/s.【答案】21.54．(9分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖(甲)所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(圖(甲)中P0P0′、P1P1′…)，槽間距離均為d.把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上．實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放．每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)．如圖(乙)所示．(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到________，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了______________________．(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了______________________．(3)在圖(乙)中繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．【解析】平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保持小球水平拋出的初速度相同．每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同．有些考生不明白每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d的道理．【答案】(1)斜槽末端水平小球每次平拋速度相同(2)保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同(3)如圖所示5．(9分)一名同學(xué)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離Δs相等的三點(diǎn)A、B、C，量得Δs＝0.2m.又量出它們之間的豎直距離分別為h1＝0.1m，h2＝0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：(1)物體拋出時(shí)的初速度為________；(2)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為________；(3)拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方的高度為________．(g取10m/s2)【解析】(1)設(shè)物體拋出時(shí)的初速度為v0，水平方向發(fā)生Δs位移所用時(shí)間為t，則Δs＝v0t，h2－h(huán)1＝gt2，可解得v0＝2m/s，t＝0.1s.(2)vBy＝eq\f(h1＋h2,2t)＝1.5m/s.(3)從拋出到落到B點(diǎn)的時(shí)間為tB，有vBy＝gtB，解得tB＝eq\f(vBy,g)＝0.15s，從拋出點(diǎn)落到A點(diǎn)的時(shí)間tA＝tB－t＝0.05s；拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方的高度為hA＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,A)＝0.0125m.【答案】(1)2m/s(2)1.5m/s(3)0.0125m6．(9分)試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)“測量彈射彈丸出射的初速度”的實(shí)驗(yàn)方案．提供的實(shí)驗(yàn)器材為彈射器(含彈丸，如圖)、鐵架臺(tái)(帶有夾具)、米尺．(1)畫出實(shí)驗(yàn)示意圖．(2)在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意__________________________________________．(3)實(shí)驗(yàn)中需要測量的量為______________________．(在示意圖中用字母標(biāo)出)(4)彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是______________________．(5)計(jì)算公式為________．【解析】(1)實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示．(2)彈射器必須保持水平．(3)彈丸下降高度y和水平射程x.(4)在不改變高度y的條件下，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測量水平射程eq\x\to(x).(5)eq\x\to(v)0＝eq\x\to(x)eq\r(\f(g,2y)).【答案】見解析7．(9分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，如圖所示坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是()【解析】A圖中坐標(biāo)紙偏右，斜端末端沒有在坐標(biāo)紙內(nèi)，A錯(cuò)；B圖中坐標(biāo)紙放得不豎直，B錯(cuò)；C圖中坐標(biāo)紙豎直，斜槽末端又在坐標(biāo)紙內(nèi)，C正確；D圖中坐標(biāo)紙偏下，斜槽末端沒有落在坐標(biāo)紙內(nèi)，D項(xiàng)錯(cuò)．【答案】C8．(8分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列器材：有孔的硬紙片、白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要的器材有()A．秒表B．天平C．重垂線D．測力計(jì)【答案】C9．(10分)(2008·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市模擬)如圖甲所示，是一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中照的一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分，由于照相時(shí)的疏忽，沒有擺上背景方格板，圖中方格是后來用直尺畫在相片上的(圖中格子的豎直線是實(shí)驗(yàn)中重垂線的方向，每小格的邊長均為5mm)．為了補(bǔ)救這一過失，他對(duì)小球的直徑進(jìn)行了測量，如圖乙所示，如果取重力加速度g＝10m/s2，則(1)照相機(jī)的閃光頻率為________Hz；(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s.【解析】真實(shí)小球的直徑是底片上小球的4倍，說明小球?qū)嶋H做平拋運(yùn)動(dòng)的水平、豎直位移應(yīng)是照片的4倍．對(duì)豎直分運(yùn)動(dòng)，由Δs＝gT2＝0.1m得T＝0.1s，則頻率為10Hz，則v＝eq\f(l,T)＝1m/s.【答案】(1)10(2)110．(10分)(2007·高考上海卷)利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如圖所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點(diǎn)到木板的距離OO′＝h(h>L)．(1)電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是______________________．(2)將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點(diǎn)，O′C＝s，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0＝________.(3)在其他條件下不變的情況下，若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點(diǎn)與O′點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以s2為縱坐標(biāo)、cosθ為橫坐標(biāo)，得到如圖所示圖象．則當(dāng)θ＝30°時(shí)，s為________m；若懸線長L＝1.0m，懸點(diǎn)到木板間的距離OO′為________m.【解析】(1)因?yàn)槭抢脝螖[驗(yàn)證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，所以小球必須做平拋運(yùn)動(dòng)．如果電熱絲不在O點(diǎn)的正下方，懸線被燒斷時(shí)小球的速度不是水平的，不能做平拋運(yùn)動(dòng)．所以只有在O點(diǎn)的正下方才能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)．(2)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有h－L＝eq\f(1,2)gt2，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有s＝v0t，所以有v0＝eq\f(s,t)＝seq\r(\f(g,2(h－L))).(3)由圖象可得函數(shù)關(guān)系式為s2＝(－2cosθ＋2)m2，所以當(dāng)θ＝30°時(shí)，cosθ＝eq\f(\r(3),2)，代入得s2≈0.27m2，所以s≈0.52m.若懸線長為1m，θ＝90°，小球在最低點(diǎn)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgL＝eq\f(1,2)mv2，所以v＝eq\r(2gL)，而此時(shí)水平位移為s＝eq\r(2)m，代入(2)中結(jié)果v0＝seq\r(\f(g,2(h－L)))可得h＝1.5m.【答案】(1)保證小球沿水平方向拋出(2)seq\r(\f(g,2(h－L)))(3)0.521.511．(12分)(2008·北京海淀區(qū)高三期中測試)某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，在已經(jīng)判定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)后，再來用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置研究水平方向的運(yùn)動(dòng)．他先調(diào)整斜槽軌道使槽口末端水平，然后在方格紙(甲圖中未畫出方格)上建立直角坐標(biāo)系xOy，將方格紙上的坐標(biāo)原點(diǎn)O與軌道槽口末端重合，Oy軸與重垂線重合，Ox軸水平．實(shí)驗(yàn)中使小球每次都從斜槽同一高度由靜止?jié)L下，經(jīng)過一段水平軌道后拋出．依次均勻下移水平擋板的位置，分別得到小球在擋板上的落點(diǎn)，并在方格紙上標(biāo)出相應(yīng)的點(diǎn)跡，再用平滑曲線將方格紙上的點(diǎn)跡連成小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示．已知方格邊長為L，重力加速度為g.(1)請(qǐng)你寫出判斷小球水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)的方法(可依據(jù)軌跡圖說明)．(2)小球平拋的初速度v0__________；(3)小球豎直下落距離y與水平運(yùn)動(dòng)距離x的關(guān)系式為y＝__________.【解析】(1)在軌跡上取坐標(biāo)為(3L，L)、(6L,4L)、(9L,9L)的三點(diǎn)，分別記為A、B、C點(diǎn)，其縱坐標(biāo)y1y2y3＝149，由于已研究得出小球在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，因此可知從拋出到A點(diǎn)所用時(shí)間t1與從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用時(shí)間t2、從B點(diǎn)到C點(diǎn)所用時(shí)間t3相等，這三點(diǎn)的橫坐標(biāo)之間的距離也相等，說明了在相等時(shí)間內(nèi)水平位移相等，即說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)．(2)由平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可得v0t1＝3L,2L＝gteq\o\al(2,1)解得v0＝eq\f(3,2)eq\r(2gL)(3)由平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)得x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2；解之得y＝eq\f(1,9L)x2【答案】(1)詳見解析(2)eq\f(3,2)eq\r(2gL)(3)eq\f(1,9L)x2【知識(shí)拓展】物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是初速度方向水平，只在重力作用下運(yùn)動(dòng)．其運(yùn)動(dòng)可以看成水平方向上的的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成．“方格題”往往是通過自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律Δs＝gt2成為解決此類問題的突破口．實(shí)驗(yàn)五1．(9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中需要用工具測量的有()；通過計(jì)算得到的有()A．重錘的質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度【解析】重錘下落的高度從紙帶上用毫米刻度尺測量．某點(diǎn)速度由公式vn＝eq\f(sn＋sn＋1,2T)或vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)算出．【答案】CD2．(9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中有關(guān)重錘質(zhì)量，下列說法中正確的是()A．應(yīng)選用密度和質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力B．應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時(shí)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng)C．不需要稱量錘的質(zhì)量D．必須稱量重錘的質(zhì)量，而且要估讀到0.01g【解析】本實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是重錘自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，因此重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)取得大一些，以便系統(tǒng)所受的阻力和重錘的重力相比可以忽略不計(jì)，以保證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)．本實(shí)驗(yàn)不需要測出重錘的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)只需要驗(yàn)證gh＝eq\f(1,2)v2就行了．【答案】AC3．(11分)(2009·深圳調(diào)研)某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖如圖所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．所用的XDS—007光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d＝3.8×10－3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi并對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)果如下表所示．(取g＝9.8m/s2，注：表格中MΔti(10－3s)vi＝eq\f(d,ti)(m·s－1)ΔEki＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,i)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1)Δhi(m)MgΔhi11.213.1421.153.300.520.060.5831.003.782.290.232.2540.954.003.170.323.1450.900.41(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi＝eq\f(d,ti)求出的，請(qǐng)你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是________．(2)請(qǐng)將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．(3)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是________________．(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你判斷下列ΔEk—Δh圖象中正確的是()【解析】(1)因瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度．(4)因?yàn)棣p＝mg·Δh，ΔEp＝ΔEk，所以ΔEk＝mg·Δh，所以正確答案為C.【答案】(1)瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度(2)4.223.97M或4.00M4.01M4．(11分)在利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)(初速度為零)記作O點(diǎn)，測出點(diǎn)O、A間的距離為68.97cm，點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm，點(diǎn)C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m＝1.0kg，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為________J，重力勢能的減少量為________J.(2)利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a＝________m/s2.(3)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求重錘下落過程中受到的平均阻力大小為________N.【解析】本題主要考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理和應(yīng)用，并且綜合了牛頓第二定律．(1)C點(diǎn)速度vC＝eq\f(\x\to(AE),4T)＝eq\f(32.00×10－2,4×0.02)m/s＝4.00m/s該過程動(dòng)能的增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝eq\f(1,2)×1.0×(4.00)2J＝8.00J該過程重力勢能的減少量為ΔEp＝mg·eq\x\to(OC)＝1.0×9.8×(68.97＋15.24)×10－2J＝8.25J.(2)加速度a＝eq\f(\x\to(CE)－\x\to(AC),(2T)2)＝eq\f((16.76－15.24)×10－2,(2×0.02)2)m/s2＝9.50m/s2.(3)由牛頓第二定律得mg－Ff＝ma即Ff＝mg－ma＝0.30N.【答案】(1)8.008.25(2)9.50(3)0.305．(11分)利于如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30°，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，當(dāng)光電門中有物體通過時(shí)與它們連線的光電計(jì)時(shí)器(都沒有畫出)能夠顯示擋光時(shí)間．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10－2s、2.00×10－2s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的長度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.54m，g取9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度．(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1＝________m/s，通過光電門2時(shí)的速度v2＝________m/s；(2)滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為________J，重力勢能的減少量為________J.(3)由以上數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是____________________．【解析】(1)光電門記錄的瞬時(shí)速度取經(jīng)過光電門時(shí)的平均速度v1＝eq\f(L,t1)＝eq\f(0.05,0.05)m/s＝1.00m/sv2＝eq\f(L,t2)＝eq\f(0.05,0.02)m/s＝2.50m/s.(2)ΔEk＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))＝5.25JΔEp＝mgs12sin30°＝2×9.8×0.54×0.5J＝5.29J.(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ΔEk＝ΔEp，所以小車沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒．【答案】(1)1.002.50(2)5.255.29(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ΔEk＝ΔEp，所以小車沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒6．(11分)如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)．測得記號(hào)之間的距離依次為26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，根據(jù)以上內(nèi)容，可得(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T＝________s.(2)根據(jù)乙圖所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號(hào)3時(shí)，圓柱棒下落的速度v3＝________m/s；畫下記號(hào)6時(shí)，圓柱棒下落的速度v6＝________m/s；記號(hào)3、6之間棒的動(dòng)能的變化量為________J．重力勢能的變化量為________J，由此可得出的結(jié)論是______________________．(g取9.80m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【解析】(1)T＝eq\f(60,1200)s＝0.05s.(2)v3＝eq\f((50.0＋74.0),2T)×10－3m/s＝1.24m/sv6＝eq\f((122.0＋146.0),2T)×10－3m/s＝2.68m/sΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,6)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)＝2.82JΔEp＝mg(122.0＋98.0＋74.0)×10－3＝2.88J在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．【答案】(1)0.05s(2)1.242.682.822.88在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒7．(11分)如圖所示，是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶，我們選中N點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面舉出一些計(jì)算N點(diǎn)速度的方法，其中正確的是()①N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝gnT②N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝g(n－1)T③vn＝eq\f(sn＋sn＋1,2T)④vn＝eq\f(dn＋1－dn－1,2T)A．①③B．①②③C．③④D．①③④【解析】由于本實(shí)驗(yàn)需要的是物體在某一時(shí)刻的真實(shí)速度，故應(yīng)使用紙帶上的數(shù)據(jù)求解，利用做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速率等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度這一規(guī)律求解．【答案】C8．(13分)(2009·荊州調(diào)研)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：()A．按照?qǐng)D示的的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能．指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并說明理由．________________________________________________________________________.(2)利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值，如圖所示．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流的頻率為f，則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a＝________.(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測量的物理量是______．(4)試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落過程中受到的平均阻力大小為F＝________.【解析】(1)步驟B是錯(cuò)誤的，應(yīng)接到交流電源的輸出端；步驟D是錯(cuò)誤的，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶；步驟C不必要，因?yàn)楦鶕?jù)測量原理，重錘的動(dòng)能和勢能中都包含m，可以約去．(2)因?yàn)閟2－s1＝a(eq\f(2,f))2＝eq\f(4a,f2)，所以a＝eq\f((s2－s1)f2,4).(3)重錘質(zhì)量m.由牛頓第二定律mg－F＝ma，所以阻力F＝m[g－eq\f((s2－s1)f2,4)]．【答案】(1)見解析(2)eq\f((s2－s1)f2,4)(3)重錘質(zhì)量m(4)m[g－eq\f((s2－s1)f2,4)]9．(14分)如圖所示的裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．?dāng)[錘A拴在長L的輕繩一端，另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向成θ角時(shí)靜止開始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運(yùn)動(dòng)．(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度．為了求出這一速度，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該測得的物理量是______________________．(2)根據(jù)測得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v＝________.(3)根據(jù)已知的和測量的物理量，寫出擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為________．【解析】(1)鐵片離開擺錘后做平拋運(yùn)動(dòng)，故要想求出擺錘在最低點(diǎn)的速度，需根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：s＝v0t①，h＝eq\f(1,2)gt2②，因此需測h、s.(2)由(1)中①、②聯(lián)立求得：v＝seq\r(\f(g,2h)).(3)擺錘在下擺過程中只有重力做功，由機(jī)械能守恒得：mgL(1－cosθ)＝eq\f(1,2)mv2，把v＝seq\r(\f(g,2h))代入上式得：L(1－cosθ)＝eq\f(s2,4h).【答案】(1)擺錘A最低點(diǎn)離地面的豎直高度h和鐵片做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移s(2)seq\r(\f(g,2h))(3)L(1－cosθ)＝eq\f(s2,4h)實(shí)驗(yàn)六1．(8分)在驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)中，入射小球在斜槽軌道上釋放點(diǎn)的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的下列說法正確的是()A．釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B．釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對(duì)誤差越小，兩球速度測量值越精確C．釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后總動(dòng)量之差越小，誤差越小D．釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ叫　窘馕觥坑捎谠搶?shí)驗(yàn)在兩小球碰撞時(shí)不會(huì)完全符合合力為零的條件，故小球位置越高時(shí)，碰撞時(shí)的內(nèi)力越大，外力相對(duì)越小，碰撞越接近動(dòng)量守恒．【答案】C2．(8分)現(xiàn)有下列A、B、C、D四個(gè)小球，在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射小球、被撞小球應(yīng)分別選用()A．質(zhì)量20g，直徑為3.2cmB．質(zhì)量22g，直徑為3.0cmC．質(zhì)量為40g，直徑為2.0cmD．質(zhì)量為4g，直徑為2.0cm【解析】選擇的兩個(gè)相碰的小球要大小相等而質(zhì)量不同，且選擇的入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小于的質(zhì)量，故選C、D.【答案】CD3．(8分)在本實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是()A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向B．小球在空氣中飛行時(shí)受到空氣阻力C．通過復(fù)寫紙描得的各點(diǎn)，不是理想點(diǎn)，有一定的大小，從而帶來作圖上的誤差D．測量長度時(shí)有誤差【解析】由于碰撞前后小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向，及落點(diǎn)不確定，長度測量等都是造成誤差的主要原因，而在本實(shí)驗(yàn)中，由于小球的運(yùn)動(dòng)速度不是很大，所以空氣阻力雖然會(huì)對(duì)測量結(jié)果造成影響，但不是產(chǎn)生誤差的主要原因．【答案】ACD4．(8分)做“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，稱得小球的質(zhì)量m1＝0.1kg，m2＝0.05kg，應(yīng)選________做入射小球．斜槽末端邊緣在白紙上的投影為O，碰撞前后兩球多次落點(diǎn)的平均位置分別為P、M、N，但N點(diǎn)的位置模糊不清．請(qǐng)你根據(jù)動(dòng)量守恒和圖中的讀數(shù)判定N點(diǎn)的位置應(yīng)在________cm的刻度線上．【解析】根據(jù)入射球質(zhì)量大于被碰球質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)選質(zhì)量為m1的小球做入射球．OM＝(15－1)cm＝14cm，OP＝(31－1)cm＝30cm，根據(jù)動(dòng)量守恒有m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得ON＝32.00cm.因?yàn)镺點(diǎn)位于1cm處，故N點(diǎn)位置的刻度為(32.00＋1.00)cm＝33.00cm.【答案】質(zhì)量為m1的小球33.005．(8分)(2009·保定模擬)(1)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置原來的教科書采用圖甲所示的方法，經(jīng)過編者修改后，現(xiàn)行的教科書采用圖乙所示的方法．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于：①懸掛重垂線的位置不同；②圖甲中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱(通過調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上；上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下)，圖乙中沒有支柱，圖甲中的入射小球和被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過O、O′點(diǎn)的豎直線上，重垂線只確定了O點(diǎn)的位置，比較這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法正確的是()A．采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測出兩小球的直徑B．采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測出兩小球的直徑C．為了減小誤差，采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑D．為了減小誤差，采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑(2)在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：如果采用(1)題圖乙所示裝置做實(shí)驗(yàn)，某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示，圖中數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，假設(shè)碰撞動(dòng)量守恒，則碰撞小球質(zhì)量m1和被碰撞小球質(zhì)量m2之比m1m2________.【解析】圖甲必須測出兩個(gè)小球的直徑，計(jì)算水平射程時(shí)用到小球直徑；但圖乙不用測出兩球直徑，原因是小球在斜槽末端做直接平拋運(yùn)動(dòng)，水平距離直接為OM、OP或ON，不用直徑．據(jù)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，把圖中數(shù)據(jù)代入即得m1∶m2＝4∶1.【答案】(1)AD(2)4∶16．(12分)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點(diǎn)到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前張直，且線與豎直線的夾角為α.A球釋放后擺動(dòng)到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D.保持α角度不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn)．(1)圖中s應(yīng)是B球初始位置到________的水平距離．(2)為了驗(yàn)證兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，應(yīng)測得________、________、________、________、________、________、________等物理量．(3)用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動(dòng)量：pA＝________，pA′＝________，pB＝________，pB′＝________.【解析】(1)s是B球的水平分位移．(2)A、B組成的系統(tǒng)碰撞前后，若動(dòng)量守恒．則有mAvA＝mAvA′＋mBvB′，要求出vA需知L、α，要求出vA′需知β，要求出vB′需知H、s.故應(yīng)測mA、mB、L、α、β、H、s.(3)碰前：pA＝mAvA①eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)＝mAgL(1－cosα)②由①②得：pA＝mAeq\r(2gL(1－cosα)).碰后：eq\f(1,2)mAveq\o\al(′2,A)＝mAgL(1－cosβ)，得pA′＝mAeq\r(2gL(1－cosβ)).碰前pB＝0碰后，vB′＝eq\f(s,t)＝eq\f(s,\r(\f(2H,g)))，pB′＝mBvB′＝mBseq\r(\f(g,2H)).【答案】(1)B球落點(diǎn)(2)mAmBLαβHs(3)mAeq\r(2gL(1－cosα))mAeq\r(2gL(1－cosβ))0mBseq\r(\f(g,2H))7．(12分)在“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量為m1的小球從斜面上某處自由滾下，與靜止在斜槽末端質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對(duì)心碰撞，則(1)兩小球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)滿足()A．m1＝m2B．m1>m2C．m1<m2D．沒有限制(2)實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是()A．斜槽軌道末端的切線必須是水平的B．斜槽軌道必須光滑C．入射球m1每次必須從同一高度滾下D．入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度(3)實(shí)驗(yàn)中必須測量的量是()A．小球的質(zhì)量m1和m2B．小球半徑R1和R2C．桌面離地的高度HD．小球起始高度E．從兩球相碰到兩球落地的時(shí)間F．小球m1單獨(dú)滾下的水平距離G．兩小球m1和m2相碰后飛出的水平距離【解析】(1)為防止反彈造成入射球返回斜槽，要求入射球質(zhì)量大于被碰球質(zhì)量，即m1>m2，故選B.(2)為保證兩球從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中要求斜槽軌道末端的切線要調(diào)成水平；為保證實(shí)驗(yàn)有較好的重復(fù)性以減小誤差，實(shí)驗(yàn)中要求入射球每次從同一高度滾下；為保證兩球發(fā)生一維正碰，實(shí)驗(yàn)中要求調(diào)節(jié)裝置使兩球碰撞瞬間在同一高度．因本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是碰撞前后動(dòng)量守恒，故不需要斜槽軌道必須光滑，故選A、C、D.(3)本實(shí)驗(yàn)必須測量的是兩小球的質(zhì)量m1和m2、入射球m1單獨(dú)滾下的水平距離和兩小球m1和m2相碰后飛出的水平距離．因小球脫離軌道后做的是相同高度的平拋運(yùn)動(dòng)，因此兩球碰后落地時(shí)間相等，兩小球水平分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也相等，故可以利用水平距離的測量代替速度的測量，所以不需要測量桌面離地面的高度及兩小球碰后落地的時(shí)間．因驗(yàn)證的是碰撞前后的動(dòng)量是否守恒，所以，小球起始高度也不需測量，故選A、F、G.【答案】(1)B(2)ACD(3)AFG8．(12分)某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，先將球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次，再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平端的最右端處靜止，讓球a仍從原來固定點(diǎn)由靜止開始滾下，且與b球相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復(fù)10次．(1)確定小球的平均落點(diǎn)的方法是______________________．(2)放上被碰小球，兩球相碰后，小球a、b的平均落點(diǎn)位置依次是圖中的點(diǎn)________和點(diǎn)________．(3)a、b兩球在記錄紙上留下的落點(diǎn)痕跡如圖所示，其中米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊，則撞后b球的