1、实验题 (8分)用如图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。

⑴实验中有A:200g的铝块和B:200g的铁块.为了减少误差,应该选择?(填字母);
⑵实验操作时应该先接通打点计时器电源再释放纸带,但某同学在操作时做反了,那么通过对这条纸带运算能否判断机械能是否守恒??(填“能”或“否”);
⑶如图(b)是某次实验的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F是连续的七个点,每2个点之间的时间为T,若重物质量为m,对应B到E的下落过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp=?,B到E动能变化量为ΔEk=?。
参考答案:⑴B;⑵能;⑶mg(Δx3+Δx4+Δx5),
。
本题解析:⑴在验证机械能守恒定律实验中,由于重物下落过程中受到空气阻力的影响,因此为了减小实验误差,重物应选用密度大、体积小的实心物体,故应选择B;
⑵先接通电源,再释放纸带与先释放纸带,再接通电源两种实验操作致使实验差异在纸带上的第一个打点速度是否为零,而该实验是通过比较重物重力势能的减少量ΔEp与其动能的增加量ΔEk是否相等来达到验证目的的,所以,当操作步骤做反时,只要能求出两点之间的距离和打此两点时重物对应的速度即可,故能达到实验目的;
⑶根据图(b)所示纸带数据可知,对应B到E的下落过程中,重锤重力势能的减少量为:ΔEp=mg(Δx3+Δx4+Δx5),对应B点重锤的速度为:v1=
,对应E点重锤的速度为:v2=
,所以B到E动能变化量为:ΔEk=
-
=
。
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.开始时系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的力F拉物块A使之缓慢向上运动.求物块B刚要离开C时力F的大小和物块A移动的距离d.
参考答案:
?
本题解析:设开始系统平衡时,弹簧的压缩为x1.
对A:
?①? (1分)
设物块B刚要离开挡板C时,弹簧的伸长量为x2.
对B:
?②? (1分)
对A:
?③ (2分)
由题意可知?d=x1+x2?④? (1分)
由②③解得
? (1分)
由①③④解得
.(2分)

点评:注意弹簧即可以被压缩也可以被拉长,弹力的方向要根据实际情况判断,然后结合物体受力平衡解出结果.
本题难度:一般
3、实验题 (2012年2月唐山模拟)某研究小组在“探究加速度和力、质量的关系”时,利用气垫导轨和光电门进行实验。气垫导轨可以在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜,从而极大地减少摩擦力的影响,滑块的运动可以近似看成无摩擦运动。光电门可以准确地记录滑块挡光板通过光电门的时间,从而得到滑块通过光电门的速度,如图所示。

(1)实验时,该小组将托盘和砝码的重力作为滑块所受合外力,但实际上二者只是近似相等,请回答,二者近似相等需要满足什么条件?
________________________________________________________________
(2)滑块挡光板宽度为d,某次实验时发现光电门记录时间为△t,则滑块通过光电门时的速度大小的表达式v=__________。
(3)该小组保持滑块质量恒定,光电门的位置固定,并且始终从同一位置释放,不断改变砝码的个数,并通过计算得到多组滑块通过光电门的数据,如下表所示。

为了便于研究合外力与加速度的关系,该小组用托盘和砝码的总质量代表合外力作为横轴,请你选择合适的物理量代表加速度作为纵轴,并利用表格中数据在坐标纸中选择标度描点作图。通过绘出的图线可以得到如下结论:在滑块质量一定时,_____________________________。
参考答案:(1) 托盘和砝码的总质量远小于滑块的质量(2分)
(2) d/△t?(2分)
(3)绘出的图线如图所示。加速度与合外力成正比(2分)

本题解析:将托盘和砝码的重力作为滑块所受合外力,二者近似相等需要满足托盘和砝码的总质量远小于滑块的质量。滑块通过光电门时的速度大小的表达式v=d/△t。滑块始终从同一位置释放,做初速度为零的匀加速直线运动,v2=2ax,可以选择v2代表加速度作为纵轴,用托盘和砝码的总质量代表合外力作为横轴,绘出的图线是一倾斜直线,可以得到如下结论:在滑块质量一定时,加速度与合外力成正比

本题难度:一般
4、实验题 (1)如图是验证力的平行四边形定则装置,将一根橡皮筋的一端固定在A上.第一次通过细线悬吊4个钩码时,橡皮筋的另一端被拉伸到O处(图甲);第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C,细线通过两轮分别悬挂2个和3个钩码,发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(图乙).

①为了使O′与O点能够重合,他应该将小轮B、C适当向?(填“上方”或“下方”)移动;
②实验过程除记录橡皮筋与细线结点的位置O外,还需记录??和?.
(2)某学习小组做探究外力做功与物体动能变化的关系实验,在实验室组装了一套如图所示的装置,他们找到了打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平和刻度尺等。若你是小组中的一位成员,完成该项实验的两个步骤:

①当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶时,先?,再?(填“释放沙桶”或“接通电源”),使滑块带动纸带在木板上运动;
②实验时认为合外力与沙桶的总重力大小基本相等,用天平称量滑块的质量为M,往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m,让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为:______________________________________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
参考答案:(1)①下方② 钩码个数(或细线拉力),细线方向 (2)①接通电源,释放沙桶② mgL=
Mv22-
Mv12
本题解析:(1)①由乙图可知,两个分力的大小不变,要使其合力增大,应该减小两分力的夹角,故该将小轮B、C适当向下方移动.②根据实验原理可知需要根据两方分力的大小和方向做平行四边形,故需要记录分力的大小和方向,大小是通过记录钩码个数来实现的,而方向是通过记录细线方向来记录的.
(2)①为了得到更多的实验数据,需要先接通电源后释放沙桶,
②重力势能的减小量等于动能的增加量,故需要验证
点评:对于基础实验不光要从原理上理解,还要加强实际操作,提高动手能力,了解操作细节,同时加强基础物理知识在实验中的应用.
本题难度:一般
5、实验题 如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.27cm。

(1)下表列出了打点计时器打下B、D、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下C、E两点时小车的瞬时速度(保留三位有效数字)。
位置
| B
| C
| D
| E
| F
|
速度(m·s-1)
| 0.737
| ?
| 0.864
| ?
| 0.994
|
(2)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。

(3)根据你画出的小车的速度—时间的关系图线计算出的小车的加速度
a=________m/s2。(保留两位有效数字)
参考答案:(1)0.801 m/s ?0.928 m/s?(2)如图所示?(3) 0.61-0.66 m/s2? .

本题解析:根据
计算C点的速度为0.801 m/s,根据
?计算E点的速度为0.928 m/s,打点计时器打下A两点时的瞬时速度为
,根据速度—时间关系图线可以得到图像的斜率即加速度的大小的范围为0.61-0.66 m/s2。
本题难度:一般
Better be the head of a dog than the tail of a lion. 宁为鸡口,毋为牛后。