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    15．某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律，该同学在实验中得到一条纸带，如图所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．s1是1、3两点的距离，s2是2、5两点的距离，s3是4、6两点的距离．

    （1）实验过程中，下列操作正确的是BD．
    A．电磁打点计时器应接在220V交流电源上
    B．实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带
    C．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器
    D．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直
    （2）点2速度的表达式v2=$\frac{{S}_{1}}{2T}$．
    （3）该同学测得的数据是s1=4.40cm，s2=16.20cm，s3=8.40cm，重物（质量为0.3kg）在竖直方向上运动从点2运动到点5过程中，势能减少量为0.476J．动能增加量为0.480J（结果保留三位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2）

    分析 （1）电磁打点计时器应接在4-6V的交流电源上，实验时应先接通电源，再释放纸带．
    （2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度．
    （3）根据平均速度的推论分别求出点2、点5的瞬时速度，从而求出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．

    解答 解：（1）A、电磁打点计时器解4-6V的交流电源．故A错误．
    B、实验时应先接通电源，再松开纸带．故B正确，C错误．
    D、为了减小阻力，纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直．故D正确．
    故选：BD．
    （2）某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则v2=$\frac{{S}_{1}}{2T}$．
    （3）点2的瞬时速度v2=$\frac{{S}_{1}}{2T}$=$\frac{4.40×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.1m/s，
    点5的瞬时速度v5=$\frac{{S}_{3}}{2T}$=$\frac{8.40×1{0}^{-2}}{0.04}$=2.1m/s，
    则动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$mv52-$\frac{1}{2}$mv22=$\frac{1}{2}$×0.3×（2.12-1.12）=0.480J．
    重力势能的减小量△Ep=mgs2=0.3×9.8×0.162J=0.476J．
    故答案为：（1）BD；（2）$\frac{{S}_{1}}{2T}$；（3）0.476J；0.480J．

    点评 解决本题的关键掌握实验的原理，以及实验注意的事项，知道误差形成的原因．

    练习册系列答案
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    5．2017年，中国航天最大的看点应属嫦娥五号．根据计划，我国将在今年11月底前后发射嫦娥五号探测器，实现月球软着陆及采样返回．这意味着我国探月工程“绕、落、回”三步走的最后一步即将完成．为了了解相关信息，小明同学通过网络搜索获取了地月系统的相关数据资料如下表：
    地球半径R=6400km
    地球表面重力加速度g0=9.80m/s2
    月球表面重力加速度g′=1.56m/s2
    月球绕地球转动的线速度v=1km/s
    月球绕地球转动周期T=27.3d
    已知万有引力常量G，根据这些数据可以估算出的物理量是（　　）
    A．月球半径B．月球质量
    C．月球的第一宇宙速度D．地-月之间的距离

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    6．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等．所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是（　　）
    A．列车的危险速率为20 m/s
    B．列车的危险速率为40 m/s
    C．列车过桥需要减速，是为了防止发生共振现象
    D．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
    E．增加钢轨的长度有利于列车高速运行

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    3．如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg．不计空气阻力（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8；g取10m/s2）．求：
    （1）A点与O点的距离L；
    （2）运动员离开O点时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示为一特殊区域：质量为m=0.2kg的小球（视为质点）在矩形abcd区域内运动时只受一个与ad边垂直的恒力F作用，F=2.0N；小球在矩形区域外运动，不受任何力作用．PQ为与ad边平行的足够长挡板，已知矩形ab边长l1=10cm，ad边长l2=25cm，ad与PQ间的距离为h=15cm．小球从ab边的中点O以平行于ad边的速度v0=2m/s射入矩形区域，最后落在挡板上．求：
    （1）计算说明：小球从哪条边离开矩形区域；
    （2）小球在挡板上的落点与O点之间的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．从离地面高h处以v0水平抛出的质量为m的物体，其重力势能与下落时间t的图象如图所示（以地面为零势面），其中正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    7．用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

    （1）下列几个操作步骤中：
    A．按照图示，安装好实验装置；
    B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
    C．用天平测出重锤的质量；
    D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
    E．测量纸带上某些点间的距离；
    F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能．
    没有必要的是，操作错误的是D．（填步骤前相应的字母）
    （2）在实验中，质量m=1kg的物体自由下落，在选定的纸带上依次取计数点如图2所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的左端（填“左”或“右”）与重物相连．相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep=2.28J，此过程中物体动能的增加量Ek=2.26J．（取g=9.8m/s2，保留三位有效数字）这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量大于（填大于、小于或等于）动能的增加量，原因是因摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能．

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    A．出现最暗时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱
    B．出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
    C．温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加$\frac{λ}{4}$
    D．温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加$\frac{λ}{2}$

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    5．在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h．在小球运动过程中，下面的叙述正确的是（　　）
    A．小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大
    B．小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大
    C．小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小
    D．小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大

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