1．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體的動(dòng)能變化和重力做功的關(guān)系時(shí)．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓有交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)圖中紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可知道物體的動(dòng)能 變化和重力做功的關(guān)系．

（1）下列幾個(gè)操作步驟中：
A．按照?qǐng)D示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到4～6V的“交流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放重錘，后接通電源，紙帶隨著重錘運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；
E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中動(dòng)能的變化是否等于重力做的功．
上述步驟中沒有必要的是C，操作錯(cuò)誤的是D．（填相應(yīng)的字母）
（2）使用質(zhì)量為m的重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究物體的動(dòng)能變化和重力做功的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示，紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，那么紙帶的左（填“左”或“右”）與重物相連．設(shè)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔均為T，且O為打下的第一個(gè)點(diǎn)．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí)，物體的動(dòng)能表達(dá)式為Ek3=m$\frac{（{s}_{4}-{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$，若以重物的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)O為參考點(diǎn)，到打第“3”點(diǎn)的過程中，在誤差許可的范圍內(nèi)，用來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的表達(dá)式是$\frac{（{s}_{4}-{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$=gs3．

分析 （1）通過實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測量的物理量，從而確定不需要的測量步驟．實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，先接通電源，再釋放紙帶．
（2）紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故C沒有必要．
開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故操作D錯(cuò)誤．
（2）實(shí)驗(yàn)中重錘是從靜止釋放的，速度逐漸增大，與重錘相連的紙帶速度較小，后面逐漸增大．從圖中可以看出應(yīng)該是左端與重物相連．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
v3=$\frac{{x}_{24}}{2T}$=$\frac{{s}_{4}-{s}_{2}}{2T}$
Ek3=$\frac{1}{2}$mv32=m$\frac{（{s}_{4}-{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$
以重物的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)O為參考點(diǎn)
3點(diǎn)的重力勢能等于Ep=-mgh=-mgs3 ，
當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為：m$\frac{（{s}_{4}-{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$=mgs3
即$\frac{（{s}_{4}-{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$=gs3；
故答案為：（1）C，D；（2）左，Ek3=m$\frac{（{s}_{4}-{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$，$\frac{（{s}_{4}-{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$=gs3

點(diǎn)評(píng) 要運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式去求解速度大�。偾蟪鰟�(dòng)能．某個(gè)位置的重力勢能的求解要規(guī)定零勢能面．只有明確了實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)測量，才能明確各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的具體含義，這點(diǎn)要在平時(shí)訓(xùn)練中加強(qiáng)練習(xí)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多科學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程．在對(duì)以下幾位科學(xué)家所作貢獻(xiàn)的敘述正確的是（　　）
A．天文學(xué)家第谷提出太陽系行星運(yùn)動(dòng)三大定律
B．物理學(xué)家牛頓提出了萬有引力定律并給出了萬有引力常量的值
C．卡文迪許用實(shí)驗(yàn)的方法測出萬有引力常量G
D．亞當(dāng)斯和勒維耶各自獨(dú)立依據(jù)萬有引力定律計(jì)算出了天王星的軌道，故人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．據(jù)每日郵報(bào)2014年4月18日?qǐng)?bào)道，美國國家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler-186f．假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星，進(jìn)行科學(xué)觀測：該行星自轉(zhuǎn)周期為T；宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放-個(gè)小球（引力視為恒力），落地時(shí)間為t1；宇航員在該行星“赤道”距該行星地面附近h處自由釋放-個(gè)小球（引力視為恒力），落地時(shí)間為t2．則行星的半徑R的值（　　）
A．R=$\frac{（{{t}_{2}}^{2}+{{t}_{1}}^{2}）h{T}^{2}}{4{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$
B．R=$\frac{（{{t}_{2}}^{2}+{{t}_{1}}^{2}）h{T}^{2}}{2{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$
C．R=$\frac{（{{t}_{2}}^{2}-{{t}_{1}}^{2}）h{T}^{2}}{2{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$
D．R=$\frac{（{{t}_{2}}^{2}-{{t}_{1}}^{2}）h{T}^{2}}{4{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．以下說法正確的是（　�。�
A．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)的模型
B．麥克斯韋首先從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了電磁波的存在
C．愛因斯坦提出“光子”理論，成功地對(duì)光電效應(yīng)進(jìn)行了解釋
D．在相對(duì)論中，運(yùn)動(dòng)中的時(shí)鐘會(huì)比靜止時(shí)走得快

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，矩形線圈abcd的匝數(shù)為N=50匝，線圈ab的邊長為L1=0.2m，bc的邊長為L2=0.25m，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=10πrad/s，試求：
（1）穿過線圈平面的最大磁通量Φm；
（2）求線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢大小；
（3）若線圈從圖示位置開始，轉(zhuǎn)過90°產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

6．在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）調(diào)整斜槽使其末端保持水平的目的是：保證小球能夠水平飛出；
（2）實(shí)驗(yàn)中使小球每次從同一位置自由滑下的目的是：保證小球的初速度相等；
（3）如圖是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，建立了坐標(biāo)系，測出了a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)，g取10m/s2，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．如圖所示為驗(yàn)證查理定律的實(shí)驗(yàn)裝置．A為燒瓶，內(nèi)貯空氣．B為U形管，下部與較長的軟橡膠管相連．由于組裝不慎，U形管左側(cè)10cm水銀柱的下方混入一段長為4cm的空氣柱，左側(cè)水銀柱上表面與標(biāo)志線E對(duì)齊．開始時(shí)燒瓶所在水槽內(nèi)水溫為7℃，U形管兩邊水銀面相平．當(dāng)水溫升至63℃時(shí)，調(diào)整右邊開口水銀管的高度，使左側(cè)水銀柱上表面仍與標(biāo)志線E對(duì)齊．已知大氣壓p0=76cmHg．此時(shí)：
（1）燒瓶A中的氣體壓強(qiáng)為96cm
（2）左側(cè)管內(nèi)空氣柱變?yōu)?.4cm（保留2位有效數(shù)字）
（3）右側(cè)管內(nèi)水銀面高度將升高16.6cm （保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，在光滑的水平面上，有A、B、C三個(gè)物體，C的左端與彈簧相連，彈簧處于原長．已知A B C三個(gè)物體的質(zhì)量均為4kg，其中物體B和C處于靜止?fàn)顟B(tài)，A以V0=6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，與物體B碰撞后粘在一起繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，求：
（1）物體A與物體B碰撞時(shí)，物體B獲得的速度大小以及損失的能量？
（2）物體A與物體B碰撞粘在一起，在以后的運(yùn)動(dòng)中，彈簧的彈性勢能最大值？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

11．如圖所示，α圖表示某物體在x軸方向上分速度的v-t圖象，b圖表示該物體在y軸上分速度圖象．
（1）物體在t=0時(shí)物體的速度為3m/s
（2）t=8s時(shí)物體的速度為5m/s
（3）t=4s時(shí)物體的位移為4$\sqrt{10}$m．

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同步練習(xí)冊答案