1、实验题 在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用重物的质量为
,当地的重力加速度为
,打点计时器的打点时间间隔为T。某同学通过实验得到一条如图所示的纸带,纸带上的“0”点是物体刚要下落时打下的点,点“0”和“1”之间还有若干点,点“1”和点“6”之间各点为连续点,各点之间的距离如图所示。从“0”到“5”的过程中物体减小的重力势能的表达式为?,当打点“5”时物体的速度为?,这时物体动能的表达式为?。

参考答案:
,
,
本题解析:根据重力势能的定义式得:
重力势能减小量
利用匀变速直线运动的推论

点评:纸带问题的处理时力学实验中常见的问题.我们可以纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
本题难度:一般
2、实验题 在“用DIS研究机械能守恒定律”时,将如图1所示的实验装置中的光电门传感器接入数据采集器,实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认,不必输入。
(1)(3分)某同学要测定摆锤在D点的机械能ED,将光电门安放在D点,点击“开始记录”,同时让摆锤在图1所示位置由静止释放,计算机将摆锤的速度自动记录在表格的对应处,如图2所示。由此测得的ED________(填“正确”“偏大”“偏小”),理由是_______________________________。

(2)(3分)实验获得的图象如图3所示。横轴表示摆锤距D点的高度h,纵轴表示摆锤的能量(重力势能Ep、动能Ek或机械能E),以下判断正确的是(?)?
(A)摆锤在A点速度不为零
(B)图象记录的最大重力势能约为1.53×10-2J
(C)乙图线与丙图线的纵坐标数值之和为一常数,表明机械能守恒
(D)甲图线表明摆锤摆动时只受重力的作用
参考答案:(1)(3分)偏小(1分), 已默认D点为零势点,其机械能等于最大动能,应在A点释放,现释放点低于A点,所以测得的ED偏小(2分)。
(2)(3分)A,C
由图象3可得甲为机械能E、乙为重力势能Ep、丙为动能Ek,摆锤在A点有动能,则速度不为零,A正确;图象记录的最大重力势能约为1.10×10-2J,B错误;乙图线与丙图线的纵坐标数值之和为一常数,表明机械能守恒,C正确;图线表明摆锤摆动时表示机械能守恒,并不表明只受重力的作用,D错误。
本题解析:(1)(3分)偏小(1分), 已默认D点为零势点,其机械能等于最大动能,应在A点释放,现释放点低于A点,所以测得的ED偏小(2分)。
(2)(3分)A,C
由图象3可得甲为机械能E、乙为重力势能Ep、丙为动能Ek,摆锤在A点有动能,则速度不为零,A正确;图象记录的最大重力势能约为1.10×10-2J,B错误;乙图线与丙图线的纵坐标数值之和为一常数,表明机械能守恒,C正确;图线表明摆锤摆动时表示机械能守恒,并不表明只受重力的作用,D错误。
本题难度:一般
3、选择题 如图1-3-14所示,地面受到的弹力的大小等于(?)

图1-3-14
A.A和B一起对地面压力之和
B.B对地面的压力
C.A的重力加上B对地面的压力
D.A和B的重力
参考答案:BD
本题解析:地面受的弹力是与它接触的B物体施加的,大小等于A和B的重力和.
本题难度:简单
4、简答题 劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将它们竖直静止放在水平面上,如图所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.40s物体B刚要离开地面.(g=10m/s2?)
试求:
(1)物体A重力势能增加了多少
(2)物体B刚要离开地面时,物体A的动能
(3)弹簧的弹性势能公式:Ep=
kx2,x为弹簧的形变量,则此过程中拉力F做的功是多少?
参考答案:(1)开始时弹簧压缩:mAg=kx1
当物体B刚要离地面时弹簧伸长:kx2=mBg
解得:x1=x2=0.15?m
物体A重力势能增大,△EpA=mAg(x1+x2)=36?J
(2)物体A向上做匀加速运动,根据位移时间关系公式,有:
x1+x2=12at2
根据速度时间关系公式,有:
vA=at
联立解得
EK=12mAvA2=13.5?J
(3)因开始时弹簧的压缩量与末时刻弹簧的伸长量相等,对应弹性势能相等
【解法一】动能的增加量:△Ek=EK=13.5?J
由功能关系:WF=△EpA+△Ek=49.5?J
【解法二】动能的增加量:△Ek=EK=13.5?J
重力做功:WG=-mAg(x1+x2)=36?J
根据动能定理:WF+WG=△Ek?
解得:WF=49.5?J
答:(1)物体A重力势能增加了36J;
(2)物体B刚要离开地面时,物体A的动能为13.5J;
(3)此过程中拉力F做的功是49.5J.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图:
(1)写出图线代表的函数______(x用m做单位);
(2)弹簧的劲度系数是______N/m;
(3)当弹簧受F=600N的拉力作用时(在弹性限度内),弹簧伸长为x=______cm

参考答案:(1)由图象可以解出倾斜直线的斜率,k=△F△x=800N-00.4m-0=2000N/m
由于F=kx
解得:F=2000x
(2)根据胡克定律弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数即为弹簧的劲度系数;所以弹簧的劲度系数为2000N/m.
(3)由胡克定律:F=2000x,当弹簧受F=600N的拉力作用时(在弹性限度内),
弹簧伸长:x=0.3m=30cm
故答案为:F=2000x,2000,30
本题解析:
本题难度:一般