2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 實(shí)驗(yàn)與探究 第2講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)案.doc

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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 實(shí)驗(yàn)與探究 第2講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)案 一、實(shí)驗(yàn)原理 1.用彈簧測(cè)力計(jì)探究作用力與反作用力的關(guān)系 如圖1甲所示，任取A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，使兩掛鉤鉤住，B固定，A用手拉著.讀出此時(shí)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)FA和FB，比較FA和FB的大小和方向. 如圖乙所示，將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤鉤住，B連接一塊木塊，A用手拉著.探究在水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)A和FB的大小和方向.將拉動(dòng)方向改為豎直方向，如圖丙所示，重復(fù)上述探究. 圖1 2.用力傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系 如圖2所示，用兩只力傳感器鉤住對(duì)拉.從計(jì)算機(jī)屏幕上所顯示的力和時(shí)間關(guān)系圖線(xiàn)中讀出不同時(shí)刻兩只力傳感器的相互作用力FA和FB，比較FA和FB的大小和方向. 圖2 二、實(shí)驗(yàn)器材 彈簧測(cè)力計(jì)3個(gè)、包裝用泡沫塑料若干、小刀1把、木塊1個(gè)、力傳感器2只、數(shù)據(jù)采集器1臺(tái)及計(jì)算機(jī)1臺(tái)等. 三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程 1.用彈簧測(cè)力計(jì)探究作用力與反作用力的關(guān)系 (1)探究靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)物體間的作用力與反作用力. ①取其中兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)A、B連接在一起，B固定，A用手拉著.在表中記下此時(shí)兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)FA和FB.加大對(duì)A的拉力，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次.實(shí)驗(yàn)中注意觀察作用力與反作用力的方向及兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化是否有先后. ②若FA和FB大小不等，可嘗試以下步驟：將彈簧測(cè)力計(jì)A與彈簧測(cè)力計(jì)C互拉，根據(jù)①中各次實(shí)驗(yàn)FA的大小記下對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)C的示數(shù)FA′；將彈簧測(cè)力計(jì)B與彈簧測(cè)力計(jì)C互拉，根據(jù)①中各次實(shí)驗(yàn)FB的大小記下對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)C的示數(shù)FB′.比較FA′與FB′的大小關(guān)系. (2)增加彈簧測(cè)力計(jì)的“記憶功能”，即在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下面放上一點(diǎn)泡沫塑料. (3)探究沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)物體間作用力與反作用力的關(guān)系. ①將具有“記憶功能”的彈簧測(cè)力計(jì)A與B掛鉤連接在一起，彈簧測(cè)力計(jì)B連接一塊小木塊，用手拉A使木塊運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停下來(lái).根據(jù)泡沫塑料的位置讀出兩彈簧測(cè)力計(jì)的最大示數(shù)FA和FB，記錄在表中.實(shí)驗(yàn)中要注意觀察作用力與反作用力的方向. ②若FA和FB大小不等，則可保持泡沫塑料的位置不變，將彈簧A和B分別與彈簧測(cè)力計(jì)C互拉，直至A、B兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為FA和FB，記下彈簧測(cè)力計(jì)C的示數(shù)FA′和FB′.比較FA′與FB′的大小關(guān)系. ③以不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和加速運(yùn)動(dòng))重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記下相應(yīng)數(shù)據(jù). (4)探究沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)物體間作用力與反作用力的關(guān)系.重復(fù)(3)中步驟. 2.用力傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系 (1)探究靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)物體間作用力與反作用力的關(guān)系. ①取A、B兩只力傳感器，使兩掛鉤鉤住，B固定，A用手拉著，以不同力拉A一段時(shí)間，通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)記錄兩傳感器間的相互作用力FA和FB隨時(shí)間變化的圖線(xiàn). ②仔細(xì)觀察FA和FB所對(duì)應(yīng)的兩條曲線(xiàn)，比較不同時(shí)刻FA和FB大小是否相等.實(shí)驗(yàn)中觀察體會(huì)作用力與反作用力的方向. ③任取8個(gè)時(shí)刻，結(jié)合圖線(xiàn)讀出這些時(shí)刻兩只傳感器的相互作用力FA和FB，并將所取時(shí)刻和對(duì)應(yīng)FA和FB的值填入表中. (2)探究沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)物體間作用力與反作用力的關(guān)系.重復(fù)(1)中步驟. (3)探究沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)物體間作用力與反作用力的關(guān)系.重復(fù)(1)中步驟. 四、注意事項(xiàng) 1.使用彈簧測(cè)力計(jì)前，應(yīng)先調(diào)節(jié)零刻度. 2.彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)拉時(shí)作用力要在同一直線(xiàn)上. 3.實(shí)際的彈簧測(cè)力計(jì)往往存在一定的示值誤差，發(fā)現(xiàn)兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不等既不能“視而不見(jiàn)”也不能“武斷定論”. 4.將彈簧測(cè)力計(jì)A和B分別與彈簧測(cè)力計(jì)C互拉，通過(guò)與C的示數(shù)比較確定兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力是否相等，是一種“等效替代”的方法. 5.同一實(shí)驗(yàn)步驟中，泡沫塑料位置必須保持不變. 6.用力傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，也需要調(diào)零. 7.用力傳感器對(duì)拉時(shí)作用力要在同一直線(xiàn)上. 例1　(xx浙江9月選考14)在“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用兩個(gè)力傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn). (1)將兩個(gè)傳感器按圖3甲方式對(duì)拉，在計(jì)算機(jī)屏上顯示如圖乙所示，橫坐標(biāo)代表的物理量是________，縱坐標(biāo)代表的物理量是________. 圖3 (2)由圖乙可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________. A.兩傳感器間的作用力與反作用力大小相等 B.兩傳感器間的作用力與反作用力方向相同 C.兩傳感器間的作用力與反作用力同時(shí)變化 D.兩傳感器間的作用力與反作用力作用在同一物體上 答案　(1)時(shí)間(t)　力(F)　(2)AC 變式1　在“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把一只力傳感器系在一個(gè)木塊上，另一只握在手中，當(dāng)通過(guò)傳感器用力拉木塊時(shí)，要能用該裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是________. A.木塊必須處于靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) B.木塊處于加速狀態(tài)也可以 C.握在手中的傳感器拉另一只傳感器的力應(yīng)盡量保持不變 D.握在手中的傳感器拉另一只傳感器的力可以隨時(shí)變化 答案　BD 變式2　(xx麗水市普通高中質(zhì)量監(jiān)控)如圖4所示的甲、乙兩圖是表示用同一套器材測(cè)量鐵塊P與長(zhǎng)金屬板間滑動(dòng)摩擦力的兩種不同方法.甲圖使金屬板靜止在水平桌面上，手通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)向右用力F拉P，使P做勻速運(yùn)動(dòng)；乙圖把彈簧測(cè)力計(jì)的一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，使金屬板向左運(yùn)動(dòng).則關(guān)于這兩種測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法： 圖4 (1)________(選填“甲”或“乙”)方法好； (2)選擇正確的方法后，滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量值如圖丙，示數(shù)為_(kāi)_______ N. 答案　(1)乙　(2)2.40 解析　(1)題圖甲中鐵塊只有在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力才等于彈簧的拉力，而題圖乙中P穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一定等于摩擦力.(2)彈簧測(cè)力計(jì)的最小單位為0.1 N，應(yīng)估讀到下一位，故其示數(shù)為2.40 N. 實(shí)驗(yàn)6：研究平拋運(yùn)動(dòng) 一、實(shí)驗(yàn)原理 平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng).令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描點(diǎn)法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線(xiàn)，建立坐標(biāo)系. 測(cè)出曲線(xiàn)上某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，根據(jù)重力加速度g的數(shù)值，利用公式y(tǒng)＝gt2求出小球飛行時(shí)間t＝ ，再利用公式x＝vt，求出小球的水平分速度v＝x，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度. 二、實(shí)驗(yàn)裝置圖及器材 如圖5所示， 圖5 斜槽、小球、木板、坐標(biāo)紙、圖釘、重垂線(xiàn)、直尺、三角板、鉛筆等. 三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程 1.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平. 2.將坐標(biāo)紙固定在木板上，使木板保持豎直狀態(tài)，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與板面平行，坐標(biāo)紙方格橫線(xiàn)呈水平方向. 3.以斜槽末端為坐標(biāo)原點(diǎn)沿重垂線(xiàn)畫(huà)出y軸. 4.讓小球從斜槽上適當(dāng)?shù)母叨扔伸o止釋放，用鉛筆記錄小球做平拋運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的位置. 5.重復(fù)步驟4，在坐標(biāo)紙上記錄多個(gè)位置. 6.在坐標(biāo)紙上作出x軸，用平滑的曲線(xiàn)連接各個(gè)記錄點(diǎn)，得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡. 7.在軌道上取幾個(gè)點(diǎn)，使這些點(diǎn)在水平方向間距相等，研究這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)y隨時(shí)間變化的規(guī)律. 四、注意事項(xiàng) 1.斜槽末端的切線(xiàn)必須水平. 2.方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸. 3.坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn). 4.如果是用白紙，則應(yīng)以小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重垂線(xiàn)，先根據(jù)重垂線(xiàn)方向確定y軸方向，再用直角三角板畫(huà)出水平線(xiàn)作為x軸，建立直角坐標(biāo)系. 5.每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開(kāi)始滾下. 6.在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來(lái)計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小. 例2　(xx浙江4月選考17)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中 (1)圖6是橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的________. 圖6 A.球心 B.球的上端 C.球的下端 在此實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是________. A.斜槽軌道必須光滑 B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些 C.用光滑曲線(xiàn)把所有的點(diǎn)連接起來(lái) D.y軸的方向根據(jù)重垂線(xiàn)確定 (2)圖7是利用圖6裝置拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，由照片可判斷實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是____. 圖7 A.釋放小球時(shí)初速度不為0 B.釋放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切線(xiàn)不水平 (3)下圖是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其中正確的是(　　) 答案　(1)B　BD　(2)C　(3)B 解析　(1)因用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)來(lái)確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，故坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的球的上端，所以選B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，斜槽不一定光滑，只要能夠保證從同一位置靜止釋放，即使軌道粗糙，摩擦力做功是相同的，離開(kāi)斜槽末端的速度就是一樣的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，記錄的點(diǎn)適當(dāng)多一些，能夠保證描點(diǎn)平滑，選項(xiàng)B正確；作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作曲線(xiàn)上，不在曲線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)盡可能均勻分布在所作曲線(xiàn)兩側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；y軸必須是豎直方向的，即用重垂線(xiàn)確定，選項(xiàng)D正確. (2)由題圖可知斜槽末端切線(xiàn)不水平，才會(huì)造成斜拋運(yùn)動(dòng)，故選C. (3)插入瓶中的另一根吸管使得瓶中壓強(qiáng)與外界氣壓相等，目的就是為了保證水流流速不受瓶?jī)?nèi)水面下降而減小，能保證水面下降的一段時(shí)間內(nèi)，得到穩(wěn)定的細(xì)水柱，所以選B. 變式3　(xx嘉興市期末)(1)如圖8甲所示為“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，在此實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是________. 圖8 A.斜槽軌道必須光滑 B.斜槽水平部分軌道必須水平 C.每次實(shí)驗(yàn)均需要平衡摩擦力 D.小球每次應(yīng)從斜槽上同一位置靜止釋放 (2)某同學(xué)采用如圖乙所示的裝置來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開(kāi)，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出的速度，兩球仍然同時(shí)落地，這說(shuō)明________________. 答案　(1)BD　(2)平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) 變式4　(xx紹興市選考模擬)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖9所示. 圖9 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次須將小球從軌道________(填字母). A.同一位置釋放 B.不同位置無(wú)初速度釋放 C.同一位置無(wú)初速度釋放 (2)上述操作的目的是使小球拋出后________(填字母). A.只受重力 B.軌跡重合 C.做平拋運(yùn)動(dòng) D.速度小些，便于確定位置 (3)實(shí)驗(yàn)中已測(cè)出小球半徑為r，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)原點(diǎn)位置應(yīng)是________(填字母). A.斜槽末端O點(diǎn) B.斜槽末端O點(diǎn)正上方r處 C.斜槽末端O點(diǎn)正前方r處 D.斜槽末端O點(diǎn)正上方r處在豎直木板上的投影點(diǎn) 答案　(1)C　(2)B　(3)D 變式5　圖10是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡. 圖10 (1)以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有________. A.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平 B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇 C.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放 D.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌道，描繪的點(diǎn)可以用折線(xiàn)連接 (2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，下列圖中y－x2圖象能說(shuō)明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線(xiàn)的是________. (3)圖11中是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫(huà)出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0 cm、y2為45.0 cm，A、B兩點(diǎn)水平間距Δx為40.0 cm.則平拋小球的初速度v0為_(kāi)_______ m/s，若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0 cm，則小球在C點(diǎn)的速度vC為_(kāi)_____ m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，g取10 m/s2) 圖11 答案　(1)AC　(2)C　(3)2.0　4.0 解析　(1)斜槽末端要保持水平，使小球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)正確；要使每次小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，則每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；描繪軌跡時(shí)應(yīng)用平滑曲線(xiàn)連接各點(diǎn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤. (2)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移x＝v0t，豎直位移y＝gt2， 聯(lián)立上述兩式得y＝x2，故y－x2圖線(xiàn)應(yīng)為直線(xiàn)，故選C. (3)由y＝gt2解得，從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A、B、C各點(diǎn)的時(shí)間分別為t1＝0.1 s、t2＝0.3 s、t3＝0.2 s， 則平拋初速度v0＝＝2.0 m/s， 在C點(diǎn)速度vC＝＝4.0 m/s. 實(shí)驗(yàn)7：探究做功與物體速度變化的關(guān)系 一、實(shí)驗(yàn)原理 1.不直接測(cè)量對(duì)小車(chē)做的功，用改變橡皮筋的條數(shù)確定對(duì)小車(chē)做的功為W0、2W0、3W0…… 2.作出W－v、W－v2圖象，分析圖象，尋求橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功與小車(chē)獲得速度的定量關(guān)系. 二、實(shí)驗(yàn)裝置圖及器材 圖12 橡皮筋、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車(chē)、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、電源、導(dǎo)線(xiàn)、刻度尺、木板、釘子. 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.按圖12組裝好實(shí)驗(yàn)器材，由于小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力. 2.先用一條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋拉伸一定長(zhǎng)度，理順紙帶，接通電源，放開(kāi)小車(chē). 3.換用紙帶，改用2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都相同. 4.由紙帶算出小車(chē)獲得的速度，把第1次實(shí)驗(yàn)獲得的速度記為v1，第2次、第3次……記為v2、v3…… 5. 對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系，然后以W為縱坐標(biāo)，以v2(或v、v3、)為橫坐標(biāo)作圖. 四、數(shù)據(jù)處理 1.測(cè)量小車(chē)的速度：為探究橡皮筋彈力做功和小車(chē)速度變化的關(guān)系，需要測(cè)量彈力做功結(jié)束時(shí)小車(chē)的速度，即小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度，由紙帶可求得. 2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析 (1)觀察法：當(dāng)橡皮筋的條數(shù)成倍增加，即合外力做的功成倍增加時(shí)，觀察小車(chē)的速度或速度的平方如何變化，有何變化規(guī)律. (2)圖象法：在坐標(biāo)紙上畫(huà)出W－v或W－v2圖線(xiàn)(“W”以一根橡皮筋做的功為單位). 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：從圖象可知做功與物體速度變化的關(guān)系為W∝v2. 五、注意事項(xiàng) 1.平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車(chē)重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡.方法是輕推小車(chē)，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上點(diǎn)的均勻程度判斷小車(chē)是否勻速運(yùn)動(dòng)，找到木板一個(gè)合適的傾角. 2.測(cè)小車(chē)速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選點(diǎn)跡均勻的部分，也就是選小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的部分. 3.橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的.力對(duì)小車(chē)做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值. 4.小車(chē)質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些. 例3　(xx紹興一中高一期末)用如圖13所示的裝置探究做功與物體速度變化的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車(chē)，小車(chē)在橡皮筋彈力的作用下被彈出，沿木板滑行.小車(chē)滑行過(guò)程中帶動(dòng)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，記錄其運(yùn)動(dòng)情況.觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不均勻，后面部分點(diǎn)跡比較均勻，回答下列問(wèn)題： 圖13 (1)適當(dāng)墊高木板是為了________________. (2)通過(guò)紙帶求小車(chē)速度時(shí)，應(yīng)使用紙帶的________(選填“全部”“前面部分”或“后面部分”). (3)若實(shí)驗(yàn)做了n次，所用橡皮筋分別為1根、2根……n根，通過(guò)紙帶求出小車(chē)的速度分別為v1、v2……vn，用W表示橡皮筋對(duì)小車(chē)所做的功，作出的W－v2圖線(xiàn)是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，這說(shuō)明W與v的關(guān)系是________. 答案　(1)平衡摩擦力　(2)后面部分　(3)W與v2成正比(或W∝v2) 解析　(1)適當(dāng)墊高木板是為了平衡摩擦力. (2)橡皮筋彈力對(duì)小車(chē)所做的功全部完成后，打出來(lái)的點(diǎn)才能反映物體的速度，所以應(yīng)使用紙帶的后面勻速部分. (3)W－v2圖線(xiàn)是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可確定W與速度v的平方成正比. 變式6　在“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)安裝了如圖14所示的實(shí)驗(yàn)器材： 圖14 (1)要完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，除了圖示器材，在下列實(shí)驗(yàn)器材中還需要的有________. A.毫米刻度尺 B.4～6 V直流電源 C.4～6 V交流電源 D.沙桶或鉤碼 (2)下列紙帶(左邊為先打下的點(diǎn))，哪個(gè)比較符合實(shí)驗(yàn)要求________，平衡摩擦力過(guò)度的是________. 答案　(1)AC　(2)B　D 解析　(1)要測(cè)量紙帶上打出點(diǎn)間的距離，需要毫米刻度尺，用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，需要4～6 V交流電源，故選A、C； (2)符合要求的紙帶是后面的點(diǎn)跡均勻，所以選B；平衡摩擦力過(guò)度，則橡皮筋回復(fù)原狀后小車(chē)仍有加速度，則相鄰點(diǎn)間的距離越來(lái)越大，故選D. 變式7　(xx金華市義烏模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖15甲所示裝置探究“外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”，主要步驟如下： 圖15 A.按圖示器材連接好裝置； B.托盤(pán)內(nèi)加砝碼，當(dāng)托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m0時(shí)，輕推滑塊，滑塊恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)出滑塊的質(zhì)量為M，若紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦不計(jì)，則滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________； C.本實(shí)驗(yàn)采用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究，在撥動(dòng)學(xué)生電源開(kāi)關(guān)前，圖乙中存在一個(gè)明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)指出：________； D.撤去托盤(pán)和砝碼，并取下細(xì)線(xiàn)，先接通電源，再輕推滑塊，使滑塊獲得一定初速度后撤去外力，滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打出一條紙帶，截取紙帶的最后一段，如圖丙所示，則紙帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_______(選填“a→b”或“b→a”)； E.用刻度尺測(cè)量AB、BC、CD、DE、EF間的距離，分別記為x1、x2、x3、x4、x5，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，則B、E之間動(dòng)能定理表達(dá)式可用上述物理量表示為：________. F.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理儀器. 答案　　工作電壓過(guò)高　b→a m0g(x2＋x3＋x4)＝M()2－M()2 解析　由于小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，所以托盤(pán)和砝碼的重力等于小車(chē)所受的滑動(dòng)摩擦力，即m0g＝μMg所以μ＝.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是4～6 V，而乙圖中的工作電壓過(guò)高，故應(yīng)選擇4～6 V 的交流電. 據(jù)題意可知，紙帶做減速運(yùn)動(dòng)，所以相同的時(shí)間內(nèi)位移逐漸減小，故紙帶應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)，即由b→a.據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論，可知：vB＝，vE＝ 據(jù)題圖丙可知，BE間的距離為：x2＋x3＋x4 據(jù)動(dòng)能定理得：μMg(x2＋x3＋x4)＝M2－M2， 由μ＝得m0g(x2＋x3＋x4)＝M()2－M()2. 實(shí)驗(yàn)8：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 一、實(shí)驗(yàn)原理 1.在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變.若某一時(shí)刻物體下落的瞬時(shí)速度為v，下落高度為h，則應(yīng)有mgh＝mv2.借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)出重物某時(shí)刻的下落高度h和該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒. 2.測(cè)定第n點(diǎn)的速度的方法：vn＝或vn＝. 二、實(shí)驗(yàn)裝置圖 圖16 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.按圖16安裝實(shí)驗(yàn)器材，電源接學(xué)生電源，并將輸出電壓調(diào)至4～6 V交流.接通電源前，用手提升紙帶至重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處. 2.先接通電源，再松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落.關(guān)閉電源，取下紙帶備用. 3.重復(fù)步驟2兩次. 4.取點(diǎn)跡清晰，且第一、二點(diǎn)距離接近2 mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量.先將第一點(diǎn)記為0點(diǎn)，然后在紙帶上任取5個(gè)連續(xù)的點(diǎn)(或間隔點(diǎn)數(shù)相同的點(diǎn))，如圖17所示. 圖17 5.驗(yàn)證0點(diǎn)到2點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能守恒的方程為：mgh2＝m2，其中T為1點(diǎn)到2點(diǎn)(或2點(diǎn)到3點(diǎn))之間的時(shí)間間隔，如果在誤差允許的范圍內(nèi)等式成立，那么實(shí)驗(yàn)就是成功的.同理，可以驗(yàn)證0點(diǎn)到3點(diǎn)過(guò)程、0點(diǎn)到4點(diǎn)過(guò)程的機(jī)械能是否守恒. 6.拆下器材，放回原處. 四、數(shù)據(jù)處理 1.測(cè)量計(jì)算 在起始點(diǎn)標(biāo)上0，在某點(diǎn)以后各點(diǎn)依次標(biāo)上1、2、3……用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3……利用公式vn＝計(jì)算出點(diǎn)2、點(diǎn)3……的瞬時(shí)速度v2、v3…… 2.驗(yàn)證守恒 方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算，代入ghn和vn2，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ghn＝vn2，則機(jī)械能守恒. 方法二：任取兩點(diǎn)計(jì)算. ①任取兩點(diǎn)A、B測(cè)出hAB，算出ghAB. ②算出vB2－vA2的值. ③在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，如果ghAB＝vB2－vA2，則機(jī)械能守恒. 方法三：圖象法.從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2－h(huán)圖線(xiàn)，若在誤差允許的范圍內(nèi)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線(xiàn)，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒. 五、注意事項(xiàng) 1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直安裝，紙帶沿豎直方向拉直. 2.重物要選用密度大、體積小的物體，以減小阻力. 3.先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶. 4.測(cè)量下落高度時(shí)，必須從起始點(diǎn)算起，為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些，紙帶也不宜過(guò)長(zhǎng)，有效長(zhǎng)度可在60～80 cm之內(nèi). 5.速度不能用vn＝gtn或vn＝計(jì)算，因?yàn)橹灰J(rèn)為加速度為g，機(jī)械能就一定守恒，即相當(dāng)于用機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，況且用vn＝gtn計(jì)算出的速度比實(shí)際值大，會(huì)得出機(jī)械能增加的結(jié)論，而因?yàn)槟Σ磷枇Φ挠绊懀瑱C(jī)械能應(yīng)該減小，所以速度應(yīng)從紙帶上直接測(cè)量計(jì)算.同樣的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接測(cè)量，而不能用hn＝gtn2或hn＝計(jì)算得到. 例4　(xx浙江4月選考17)(1)在下列學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，需要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)有______(填字母). A.“探究求合力的方法” B.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系” C.“探究做功與物體速度變化的關(guān)系” D.“探究作用力與反作用力的關(guān)系” (2)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，已有鐵架臺(tái)、鐵夾、電源、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，還必須選取的器材是圖中的________(填字母). 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，①在重物的正下方地面鋪海綿；②調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔連線(xiàn)為豎直；③重復(fù)多次實(shí)驗(yàn).以上操作可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是________(填序號(hào)). 答案　(1)BC　(2)BD　②③ 解析　(1)A選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)需要彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺；D選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器無(wú)關(guān). (2)需要B重物，需要D刻度尺測(cè)量下落距離；②可以減小摩擦帶來(lái)的影響；③可以減小偶然誤差. 變式8　(xx金華十校聯(lián)考)如圖18所示，某同學(xué)用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，從圖示位置靜止釋放紙帶連接的重物. 圖18 (1)圖中操作不合理的地方是________. (2)除了圖中器材外，下列實(shí)驗(yàn)器材中還必須選取的有________. A.秒表 B.刻度尺 C.干電池 (3)本實(shí)驗(yàn)所取的重力加速度g的值，應(yīng)該________. A.取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值 B.根據(jù)打出的紙帶，用Δx＝gT2求出 C.近似取10 m/s2 答案　(1)重物釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) (2)B　(3)A 變式9　(xx紹興一中高一期末)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，測(cè)出所用重物的質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖19所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3、x4，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_______，動(dòng)能的增加量為_(kāi)_______.(要求寫(xiě)出表達(dá)式) 圖19 答案　mgx3　mf2(x4－x2)2 解析　重物下落x3，故重力勢(shì)能減小量為ΔEp＝mgx3，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的平均速度推論可得在C點(diǎn)重物的速度為vC＝＝，故動(dòng)能增加量為ΔEk＝mvC2＝mf2(x4－x2)2. 變式10　(xx金華十校聯(lián)考)用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，器材安裝如圖20所示，若將紙帶從圖示位置由靜止釋放. 圖20 (1)請(qǐng)指出圖中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤及不妥之處： ①____________；②____________. (2)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作中錯(cuò)誤及不妥之處后，打出如圖21所示一條紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50 Hz，根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)計(jì)算出打C點(diǎn)時(shí)重物的速度vC＝________ m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字). 圖21 (3)若重物的質(zhì)量為0.2 kg，取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)重物的位置為零勢(shì)能位置(該處重力加速度g為9.8 m/s2)，則打下C點(diǎn)時(shí)重物的機(jī)械能為_(kāi)_______ J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字). 答案　(1)①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源 ②重物未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放 (2)2.25　(3)0.344 解析　(2)根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的平均速度推論可得，重物在C點(diǎn)時(shí)的速度vC＝＝10－2 m/s≈2.25 m/s. (3)由于A點(diǎn)為零勢(shì)能位置，則C點(diǎn)時(shí)重物的機(jī)械能EC＝EkC＋EpC＝mvC2－mghAC＝0.2(2.25)2J－0.29.8(26.56－18.30)10－2 J≈0.344 J. 1.如圖1所示，小孫同學(xué)用力傳感器A和B做“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用A勻速拉動(dòng)固定在滑塊上的B時(shí)(　　) 圖1 A.A對(duì)應(yīng)示數(shù)比B大 B.B對(duì)應(yīng)示數(shù)比A大 C.A和B對(duì)應(yīng)示數(shù)有時(shí)不相等 D.A和B對(duì)應(yīng)示數(shù)任何時(shí)刻都相等 答案　D 解析　根據(jù)牛頓第三定律，A對(duì)B的作用力和B對(duì)A的作用力是作用力和反作用力，總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線(xiàn)上，故A和B對(duì)應(yīng)示數(shù)任何時(shí)刻都相等，故D正確. 2.如圖2所示，將兩彈簧測(cè)力計(jì)a、b連接在一起，當(dāng)用力緩慢拉a彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大，a、b兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)總是相等，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明(　　) 圖2 A.這是兩只完全相同的彈簧測(cè)力計(jì) B.彈力的大小與彈簧的形變量成正比 C.作用力與反作用力大小相等 D.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 答案　C 解析　a、b兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別顯示b彈簧的拉力和a彈簧的拉力，這是一對(duì)作用力與反作用力，它們的示數(shù)總是相等，說(shuō)明作用力與反作用力大小相等，與彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)關(guān)，故兩只彈簧測(cè)力計(jì)不一定完全相同，故A錯(cuò)誤，C正確；此實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明彈力的大小與彈簧的形變量成正比，故B錯(cuò)誤；此實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故D錯(cuò)誤. 3.(1)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)前面的字母填在橫線(xiàn)上________. A.通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B.斜槽必須是光滑的，以免受到摩擦力的作用，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，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸 D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降 (2)作出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡后，為算出其初速度，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)有________和________.其初速度的表達(dá)式為v0＝________. 答案　(1)AC (2)小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x　從原點(diǎn)到該時(shí)刻的豎直位移y　x 解析　(1)要保證每次拋出時(shí)的速度相等應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下并且斜槽軌道末端必須保持水平，只要做到這兩點(diǎn)，我們就能得到相等的速度，至于摩擦力不會(huì)影響這個(gè)結(jié)果.記錄小球位置用的鉛筆每次不需嚴(yán)格地等距離下降，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)避免與紙面發(fā)生摩擦.所以選A、C. (2)為算出其初速度，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)有小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x，從原點(diǎn)到該時(shí)刻的豎直位移y，初速度v0＝x. 4.在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡. (1)某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中用方格紙記錄小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的軌跡，若其記錄得到的幾個(gè)位置如圖3中a、b、c、d、e所示，O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡. 圖3 (2)若小方格的邊長(zhǎng)l＝1.25 cm，g取10 m/s2，則小球平拋的初速度為_(kāi)_______ m/s. 答案　(1)見(jiàn)解析圖　(2)0.75 解析　(1)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)用平滑曲線(xiàn)連接，其中c點(diǎn)偏離太大，誤差太大，舍去，如圖所示. (2)通過(guò)b點(diǎn)計(jì)算初速度，由hO b＝gt2， 得t＝0.1 s，所以初速度v0＝＝ m/s＝0.75 m/s. 5.(xx嘉興一中期末)在“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)用如圖4甲所示裝置，嘗試通過(guò)測(cè)得細(xì)繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車(chē)獲得速度的值進(jìn)行探究，則： 圖4 (1)下列說(shuō)法正確的是________. A.該方案需要平衡摩擦力 B.該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量 C.該方案操作時(shí)細(xì)線(xiàn)應(yīng)該與木板平行 D.該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇勻速時(shí)的速度 (2)某次獲得的紙帶如圖乙所示，小張根據(jù)點(diǎn)跡標(biāo)上了計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz，請(qǐng)讀出C計(jì)數(shù)點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)______ cm ，并求出C點(diǎn)的速度為_(kāi)_______ m/s(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字). 答案　(1) ABC　(2) 9.80　0.178(0.176～0.180) 解析　(2)由題圖乙刻度尺可知，其分度值為1 mm，C點(diǎn)的刻度尺示數(shù)為9.80 cm；做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則C點(diǎn)的速度：vC＝＝ m/s≈0.178 m/s. 6.如圖5甲所示為用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置. (1)若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80 m/s2，重物質(zhì)量為0.2 kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，打P點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量ΔEp＝________J.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 圖5 (2)若PB的距離用h表示，打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB，當(dāng)兩者間的關(guān)系式滿(mǎn)足________時(shí)，說(shuō)明下落過(guò)程中重物的機(jī)械能守恒(已知重力加速度為g). (3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，其主要原因是________. A.重物的質(zhì)量過(guò)大 B.重物的體積過(guò)小 C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔連線(xiàn)為豎直 D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力 答案　(1)9.8210－2　(2)vB2＝2gh　 (3)D 解析　(1)重力勢(shì)能減少量：ΔEp＝mgh＝0.29.800.050 1 J≈9.8210－2 J. (2)要驗(yàn)證重物從P到B的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則需滿(mǎn)足mvB2＝mgh，即vB2＝2gh. (3)重物的質(zhì)量過(guò)大，重物和紙帶受到的阻力相對(duì)較小，所以有利于減小誤差，故A錯(cuò)誤；重物的體積過(guò)小，有利于減小阻力，所以有利于減小誤差，故B錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔豎直時(shí)，可以減少摩擦帶來(lái)的影響，有利于減小誤差，故C錯(cuò)誤；重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能除了轉(zhuǎn)化為動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，故D正確. 7.甲同學(xué)準(zhǔn)備做“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).乙同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).丙同學(xué)準(zhǔn)備做“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖6. 圖6 (1)甲同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源相接，應(yīng)接________交流電源.(選填“高壓”或“低壓”) (2)關(guān)于甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是________(填字母代號(hào)) A.甲同學(xué)可以利用紙帶上任意兩計(jì)時(shí)點(diǎn)的距離求所需速度 B.甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)改變小車(chē)的釋放位置來(lái)探究做功與速度變化的關(guān)系 C.乙同學(xué)可以利用v＝gt求出某計(jì)時(shí)點(diǎn)的瞬時(shí)速度 D.乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放的目的是為了獲取更多的計(jì)時(shí)點(diǎn) (3)三個(gè)同學(xué)實(shí)驗(yàn)正確操作后獲得了一條紙帶，圖7是某位同學(xué)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分(單位：cm)，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所用電源頻率為50 Hz.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打“3”點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度為_(kāi)_______m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).通過(guò)分析可得出：這條紙帶是________同學(xué)得到的；以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)中必須要平衡摩擦力是________同學(xué)的實(shí)驗(yàn)(以上兩空請(qǐng)?zhí)睢凹住薄ⅰ耙摇被颉氨?. 圖7 答案　(1)低壓　(2)D　(3)0.23　丙　甲