某小組同學用如圖1所示的DIS二維運動實驗系統(tǒng)研究單擺在運動過程中機械能的轉(zhuǎn)化和守恒（忽略空氣阻力）．實驗時，使發(fā)射器（相當于擺球）偏離平衡位置后由靜止釋放，使其在豎直平面內(nèi)擺動．系統(tǒng)每隔0.02s記錄一次發(fā)射器的位置，多次往復運動后，在計算機屏幕上得到的發(fā)射器在豎直平面內(nèi)的運動軌跡如圖2所示．
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（1）圖2中A點的速度
 
B點的速度．（填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）在運動軌跡上選取適當區(qū)域后，點擊“計算數(shù)據(jù)”，系統(tǒng)即可計算出擺球在所選區(qū)域內(nèi)各點的重力勢能、動能及總機械能，并繪出對應的圖線，如圖3所示．結(jié)合圖2和圖3綜合分析，圖3中t=0時刻對應圖2中的
 
點（填“A”或“B”）．由圖3可知，此單擺的周期為
 
s．
（3）圖3中的C點對應在圖2中圓弧軌跡AB上的某一點，該點在
 

A．圓弧AB中點的左側(cè)
B．圓弧AB中點的右側(cè)
C．圓弧AB的中點
D．信息不夠，不能確定．
分析：（1）根據(jù)動能定理，通過重力做功判斷A、B兩點的速度大�。�
（2）根據(jù)t=0時刻對應的動能和重力勢能確定對應的位置，抓住一個周期內(nèi)，兩次通過平衡位置，求出單擺的周期．
（3）C點動能和重力勢能相等，根據(jù)機械能守恒定律確定出C點的高度與最大高度的關(guān)系，從而確定C點的位置．
解答：解：（1）B到A，重力做負功，動能減小，則A點的速度小于B點的速度．
（2）t=0時刻，動能最大，重力勢能最小，可知t=0時刻對應圖2中的B點．從平衡位置出發(fā)，一個周期內(nèi)，兩次通過平衡位置，則T=0.56×2=1.12s．
（3）C點為重力勢能和動能相等的點，根據(jù)機械能守恒定律得，
1
2
mv2=mgh′+
1
2
mv′2=2mgh′，解得h′=
v2
4g
，又
1
2
mv2=mgh，解得h=
v2
2g
，知重力勢能與動能相等的位置的高度是最大高度的一半，可知C點處于圓弧AB中點的左側(cè)．故A正確，B、C、D錯誤．
故選A．
故答案為：（1）小于   （2）B，1.12（1.0-1.2均可）    （3）A
點評：解決本題的關(guān)鍵知道單擺在整個運動過程中動能、重力勢能、機械能的變化，運用機械能守恒定律進行分析．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學用如圖1所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗：

①先測出可視為質(zhì)點的兩材質(zhì)相同滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ．
②用細線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細線，測出滑塊B做平拋運動的水平位移x1，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2（未滑出桌面）．
為驗證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母
物體B下落的高度h
物體B下落的高度h
；如果動量守恒，需要滿足的關(guān)系式為
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
．
（2）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關(guān)系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。≤囍锌梢苑胖庙来a．
（Ⅰ）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是
CD
CD
．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細線拉力做的功等于合力對小車做的功
D．可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
（Ⅱ）實驗主要步驟如下：
①測量
小車、砝碼
小車、砝碼
和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．
②將小車停在C點，接通電源，
靜止釋放小車
靜止釋放小車
，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度．
③在小車中增加砝碼，或增加鉤碼個數(shù)，重復②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和，|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E3=
0.600
0.600
，W3=
0.610
0.610
 （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
次數(shù) M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/（m/s）2		 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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科目：高中物理 來源： 題型：

在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中
（1）某小組同學用如圖1所示裝置，采用控制變量方法，來研究在小車質(zhì)量不變的情況下，小車加速度與小車受力的關(guān)系．下列措施中正確的是
 

A．平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，在塑料小桶中添加砝碼，使小車在繩的拉力作用下能勻速滑動
B．每次改變小車所受的拉力時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源
D．在每次實驗中，應使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量
（2）如圖2所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶．取計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，F(xiàn)G=13.49cm，則小車運動的加速度大小a=
 
m/s2，打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小vC=
 
m/s．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（3）某同學測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車質(zhì)量保持不變）
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/m/s2 0.30 0.40 0.48 0.60 0.72
①請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在（圖3）坐標圖上作出a-F圖象
②圖象不過坐標原點的原因可能是
 
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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

I、某同學用如圖1所示裝置探究感應電流的方向與引起感應電流的磁場的關(guān)系．已知電流從a接線柱流入電流表時，電流表指針右偏．實驗時，磁場方向、磁鐵運動情況及電流表指針偏轉(zhuǎn)情況都記錄在下表中．
（1）由實驗1、3得出的結(jié)論是
 

（2）由實驗2、4得出的結(jié)論是
 

（3）由實驗1、2、3、4得出的結(jié)論是
 

實驗序號 磁場方向 磁鐵運動情況 指針偏轉(zhuǎn)情況
1 向下 插入 右偏
2 向下 拔出 左偏
3 向上 插入 左偏
4 向上 拔出 右偏
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II、（1）某學習小組通過一個簡單的電路圖探究多用電表的結(jié)構(gòu)和原理，如圖2所示，若黑表筆做為電表的公共端，紅表筆通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入待測量相應的測量端，使用時，只有部分電路起作用．
當轉(zhuǎn)換開關(guān)接1或2時，此多用電表為
 
表，當轉(zhuǎn)換開關(guān)接3或4時，此多用電表為
 
表，當轉(zhuǎn)換開關(guān)接5時，此多用電表為
 
表，若靈敏電流計G的滿偏電流Ig=lmA，內(nèi)阻Rg=10Ω，R1=0.106Ω，R2=0.42Ω，當轉(zhuǎn)換開關(guān)接2時，此多用電表的量程為
 
．
（2）某電壓表的內(nèi)阻在20kΩ～50kΩ之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列器材：
A．待測電壓表V（量程3V） B．電流表A1（量程0.6mA） C．電流表A2（量程200μA）
D．電流表A3（量程0.6A） E．電壓表V1（量程4V） F．電壓表V2（量程3V）
G．滑動變阻器R（最大阻值1kΩ）H．電源E（電動勢4V）I．開關(guān)S，導線若干
①為了盡量減少測量誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，請你在圖3所示的框內(nèi)畫出符合實驗要求的實驗電路圖；
②所提供的器材中，在盡量減少測量誤差的情況下，應選用的器材為
 
（填寫字母代號）．

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科目：高中物理 來源：2014屆四川省成都高新區(qū)高三統(tǒng)一檢測物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（9分）在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中

（1）某小組同學用如圖所示裝置，采用控制變量方法，來研究在小車質(zhì)量不變的情況下，小車加速度與小車受力的關(guān)系。下列措施中正確的是（       ）

A.平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，在塑料小桶中添加砝碼，使小車在繩的拉力作用下能勻速滑動

B.每次改變小車所受的拉力時，不需要重新平衡摩擦力

C.實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源

D.在每次實驗中，應使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量

（2）如圖所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶．取計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T = 0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為AB=1.50cm，BC=3.88 cm，CD=6.26 cm，DE=8.67 cm，EF=11.08 cm，F(xiàn)G=13.49cm，則小車運動的加速度大小a = _____   m/s2，打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小v C =  　______　 m/s．(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

（3）.某同學測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車質(zhì)量保持不變）

F/N

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a/ m/s2

0.30

0.40

0.48

0.60

0.72

①請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標圖上作出a—F圖象

②圖象不過坐標原點的原因可能是______________________________________。

 

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