（1）①某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律：實驗中，得到了甲、乙、丙三條實驗紙帶，如圖2所示，則應(yīng)選
甲
甲
紙帶好．

在實驗中若所用重物的質(zhì)量為l.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，在某次實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖3所示，把第一個點記作0，另選取連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A，B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm．
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運(yùn)動到C點，重力勢能的減少量等于
7.62
7.62
J，動能的增加量等于
7.57
7.57
J（取三位有效數(shù)字）．
③由以上的計算結(jié)果可看出，重物由O點運(yùn)動到C點，重力勢能的減少量
大
大
于動能的增加量，試簡單闡述造成這一結(jié)果的兩個理由
由于空氣的阻力
由于空氣的阻力
、
紙帶與打點計時器之間有摩擦
紙帶與打點計時器之間有摩擦
．
（2）用如圖甲所示的裝置，來驗證碰撞過程中的動量守恒．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，A、B兩球的質(zhì)量之比mA：mB=3：1．先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放，在水平地面的記錄紙上留下落點痕跡，重復(fù)10次，得到10個落點．再把B球放在水平槽上的末端R處，讓A球仍從位置G由靜止釋放，與B球碰撞，碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)10次．A、B兩球在記錄紙上留下的落點痕跡如圖乙所示，其中米尺的零點與O點對齊．

①碰撞后A球的水平射程應(yīng)取
14.50
14.50
cm．
②本實驗巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度．下面的實驗條件中，可能不能使小球飛行的水平距離表示為水平速度的是
C
C
．
A．使A、B兩小球的質(zhì)量之比改變?yōu)?：1
B．升高固定點G的位置
C．使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?：3
D．升高桌面的高度，即升高R點距地面的高度
③利用此次實驗中測得的數(shù)據(jù)計算碰撞前的總動量與碰撞后的總動量的比值為
1.01
1.01
．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
分析：1、①自由落體運(yùn)動的前0.02s的位移：x=
1
2
gt2=
1
2
×9.8×0.022m=1.98mm≈2mm，故選甲紙帶；
②紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點時紙帶運(yùn)動的瞬時速度．從而求出動能．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；
③重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．
2、A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度減小，所以碰撞后A球的落地點距離O點最近，讀數(shù)時取平均值，只有當(dāng)小球做平拋運(yùn)動時才能用水平位移表示為水平速度，計算出碰撞前后動量的值即可求解．
解答：解：（1）①自由落體運(yùn)動的前0.02s的位移位移：x=
1
2
gt2=
1
2
×9.8×0.022m=1.98mm≈2mm，
為保證初速度為零，要選第一、二點間距接進(jìn)2mm的紙帶，故選甲紙帶；
②重力勢能減小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．
利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：
vC=
xBD
TBD

△Ek=EkC=
1
2
mvC2=7.57J
③重物減小的重力勢能總大于重物增加的動能，其主要原因是紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力．
（2）解：①A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度減小，碰撞前后都做平拋運(yùn)動，高度相同，所以運(yùn)動時間相同，所以速度大的水平位就大，而碰后A的速度小于B的速度，所以碰撞后A球的落地點距離O點最近，所以碰撞后A球的水平射程應(yīng)取14.50cm． 
②只有當(dāng)小球做平拋運(yùn)動時才能用水平位移表示為水平速度，
A、改變小球的質(zhì)量比，小球碰撞后仍然做平拋運(yùn)動，可以用小球飛行的水平距離表示為水平速度；
B、升高固定點G的位置，小球碰撞后仍然做平拋運(yùn)動，可以用小球飛行的水平距離表示為水平速度；
C、使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?：3，小球的球心不在同一高度，碰撞后小球的速度不在水平方向，不能做平拋運(yùn)動，不可以用小球飛行的水平距離表示為水平速度；
D、升高桌面的高度，即升高R點距地面的高度，小球碰撞后仍然做平拋運(yùn)動，可以用小球飛行的水平距離表示為水平速度；
故選C
③碰撞前A球做平拋運(yùn)動的水平位移為x1=30cm，碰撞后A球做平拋運(yùn)動的水平位移為x2=14.5cm，碰撞后B球做平拋運(yùn)動的水平位移為x3=45cm
設(shè)運(yùn)動的時間為t，則碰撞前的動量為：mA
x1
t
，碰撞后總動量為：mA
x2
t
+mB
x3
t

所以碰撞前的總動量與碰撞后的總動量的比值為
mA
x1
t
mA
x2
t
+mB
x3
t
=1.01
故答案為：（1）①甲；②7.62，7.57；③大，由于空氣的阻力、紙帶與打點計時器之間有摩擦．
（2）①14.50；②C；③1.01．
點評：1、紙帶問題的處理時力學(xué)實驗中常見的問題，計算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
2、掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在利用電磁打點計時器（所用電源頻率為50Hz）“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中：
（1）某同學(xué)用如圖甲所示裝置進(jìn)行實驗，得到如圖乙所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為
8.00
8.00
J，重力勢能的減少量為
8.25
8.25
J．（結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位）

（2）由于阻力的作用，導(dǎo)致加速度發(fā)生變化，利用該裝置可以測量重錘下落的加速度a=
9.5
9.5
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗．小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示．
（1）實驗中只有
m遠(yuǎn)小于M
m遠(yuǎn)小于M
時，才能近似地認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等于鉤碼所受的重力．
（2）在實驗中把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償小車受到的阻力，結(jié)果他做出的a-F圖象如圖2．則乙圖線不經(jīng)過原點的原因是補(bǔ)償小車受到阻力時，木板的傾斜度
偏小
偏小
（選填“偏大”或者“偏小”）；從圖象中還可以得到，甲、乙兩車及砝碼質(zhì)量M甲
＜
＜
M乙（選填“=”、“＞”或者“＜”）．
（3）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，保持m不變，改變M，測出相應(yīng)的加速度a，采用圖象法處理圖象，為了比較容易直觀地識別加速度a與M的關(guān)系，應(yīng)該作a與
1
M
1
M
的圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動．實驗步驟如下：
a．安裝好實驗器材．
b．接通電源后，釋放小車，用位移傳感器測量不同時刻小車距出發(fā)點的距離S
c．測量1、2、3…6計數(shù)點到出發(fā)點的距離，分別記作：S1、S2、S3…S6
d．通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動．
e．分別計算出S1、S2、S3…S6與對應(yīng)時間的比值
S1
t1
、
S2
t2
、
S3
t3
…
S6
t6
．
f．以
S
t
為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出
S
t
與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點，畫出
S
t
-t圖線．
該同學(xué)在圖2中已標(biāo)出1、2、3、4、5、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點，根據(jù)出
S
t
-t圖線判斷，在打0計數(shù)點時，小車的速度v0=
 
m/s；它在斜面上運(yùn)動的加速度a=
 
m/s2．
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科目：高中物理 來源：2013-2014山東省德州市高三3月模擬檢測理科綜合試卷（解析版） 題型：實驗題

(18分)(1)(6分)某同學(xué)用如圖甲的裝置來研究牛頓第二定律。

①實驗需用沙和沙桶的總重力表示小車受到的合力，則除滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量外，還必須進(jìn)行的操作是。

②如圖乙是某次實驗打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間有四個點沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，電源頻率為50Hz。則小車的加速度a=m/s2，打B點時小車的速度vB=m/s。(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）（8分）．某同學(xué)用如圖所示的裝置，利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點為重錘線所指的位置。實驗時先不放置被碰球2，讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)10次。然后將球2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下，和球2碰撞。碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復(fù)10次。實驗得到小球的落點的平均位置分別為 M、N、P。

①在此實驗中，球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1_▲ m2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

②被碰球2飛行的水平距離由圖中線段 ▲   表示。

③若實驗結(jié)果滿足m1 =__▲___，就可以驗證碰撞過程中動量守恒。

 


（2）（5分）用油膜法估測分子大小的實驗步驟如下：①向體積為V1的純油酸中加入酒精，直到酒精油酸溶液總量為V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳?i>n滴時體積為V0；③先往邊長為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標(biāo)紙上，計算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N．則①上述過程中遺漏的步驟是 ▲  ；

②油酸分子直徑的表達(dá)式d =  ▲   。

（3）①在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，在下列所給的器材中，

應(yīng)選用的是：__▲_

    A．6.0V的交流電源

    B．6.0V的恒壓直流電源

C．量程0～15 V，零刻度在刻度表盤中央的電壓表

    D．量程0~3006ec8aac122bd4f6e，零刻度在刻度表盤中央的電流表

6ec8aac122bd4f6e②如圖是“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”實驗示意圖，電極A接電源正極，電極B接電源負(fù)極，a、b、c、d、e是五個基準(zhǔn)點．當(dāng)電流從“+”接線柱流入電流表時，指針向“+”接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)；當(dāng)電流從“－”接線柱流入電流表時，指針向“－”接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)．在實驗時，探針Ⅰ接觸基準(zhǔn)點d，另一探針Ⅱ接觸探測點p時，發(fā)現(xiàn)表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，為盡快探測到與d點等電勢的點， 則下列正確的是  ▲ 

A．若靈敏電流計指針偏向“+”接線柱一側(cè)，則探針Ⅱ 應(yīng)右移

B．若靈敏電流計指針偏向“+”接線柱一側(cè)，則探針Ⅱ 應(yīng)左移

C．若靈敏電流計指針偏向“－”接線柱一側(cè)，則探針Ⅱ 應(yīng)右移

D．若靈敏電流計指針偏向“－”接線柱一側(cè)，則探針Ⅱ 應(yīng)左移

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同步練習(xí)冊答案