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1、实验题 如图是用打点计时器打出的4条纸带A、B、C、D,某同学在每条纸带上取了连续的4个点,并用刻度尺测出了相邻两个点间距离。其中一条纸带是用重锤做的“测自由落体运动加速度”实验时打出的,则该纸带是(所用交流电频率为50Hz)(?)
参考答案:D
本题解析:自由落体运动是匀加速直线运动,加速度为g,相邻的相等时间内的位移差是一个定值.
解:A、由纸带可知,物体先加速后减速,不是自由落体运动,故A错误;
B、相邻的相等时间内的位移差是一个定值,B图中45.1-41.2≠53.0-45.1,故B错误;
C、根据a=
得:a=
=12.5m/s2>10m/s2,故C错误;
D、根据a=
得:a=
=9.8m/s2,等于重力加速度,故D正确.
故答案为:D
本题难度:简单
2、实验题 某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图(b)所示。纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)

(1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB=?m/s;
(2)通过分析该同学测量的实验数据,他的实验结果是否验证了机械能守恒定律?简要说明分析的依据。
参考答案:(1)3.90?(2)vB2/2=7.61(m/s)2 ,因为mvB2/2≈mghB,近似验证机械能守恒定律
本题解析:(1)由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知
,由电源频率为50Hz可知T=0.02s,代入其他数据可解得
3.90m/s.
(2)本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律,只要在误差允许范围内,重物重力势能的减少等于其动能的增加,即可验证机械能守恒定律。选B点分析,由于
,故该同学的实验结果近似验证了机械能守恒定律。
【考点定位】考查验证机械能守恒定律的原理及数据处理。
本题难度:一般
3、计算题 (18分)质量m="1.0" kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地面上,如图所示。质量m="1.0" kg的乙物体从甲物体正上方,距离甲物体h="0.40" m处自由落下,撞在甲物体上在极短的时间内与甲物体粘在一起(不再分离)向下运动。它们到达最低点后又向上运动,上升的最高点比甲物体初始位置高H="0.10" m。已知弹簧的劲度系数k="200" N/m,且弹簧始终在弹性限度内,空气阻力可忽略不计,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)乙物体和甲物体碰撞过程中损失的动能;
(2)乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中,甲乙两物体克服弹簧弹力所做的功。
参考答案:(1)ΔE=2J
(2)W=6.0J
本题解析:(1)设乙物体和甲物体碰撞前瞬间乙物体的速度大小为v1,根据v12=2gh
解得v1=2
m/s =2.8m/s…………………2分(说明:结果为2
m/s同样得分)
设乙物体和甲物体碰撞后的共同速度大小为v2,由动量守恒定律有mv1=2mv2?
解得
………2分(说明:结果为
m/s同样得分)
所以碰撞后系统的动能
…………………………………2分
因为甲、乙物体构成的系统碰撞前的动能Ek1=4J,所以乙物体和甲物体碰撞过程中损失的机械能ΔE= Ek1- Ek2=2J…………………………………………………………3分
(2)设甲物体静止时弹簧压缩量为x1,
根据平衡条件,解得
………………………………………2分
甲和乙碰撞后做简谐运动,在通过平衡位置时两物体所受合力为零,速度最大,设此时弹簧压缩量为x2,解得
…………………………………2分
甲物体和乙物体一同上升到最高点时,两物体与简谐运动平衡位置的距离,即简谐运动的振幅A=x2+(H-x1)=15cm
根据简谐运动的对称性可知,两物体向下运动的距离x=A+(x2-x1)=20cm…2分
设两物体向下运动至最低点的过程中,克服弹簧弹力做功为W,
根据动能定理有
……2分解得W=6.0J…………1分
本题难度:一般
4、实验题 (12分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中。
(1)某组同学用如图所示装置,采用控制变量的方法, 来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要和不正确的是:??

A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。
B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动。
C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力