4．如图所示，岸上的人通过定滑轮用绳子拖动小船靠岸，则当人匀速运动时，船的运动情况是(　)

A．加速运动 　　　　　　　　　　 　B．减速运动

C．匀速运动　 　　　　　　　　　 　D．条件不足，不能判定

解析：选A.如图所示，设人的速度为v_人，船的速度为v_船，绳子拉动的速度为v_绳，某时刻绳与水平方向夹角为α，则

v_人＝v_绳①

v_绳＝v_船cosα②

由①②得v_船＝.在拉动过程中，α越来越大，cosα不断减小，v_船越来越大，即船做加速运动，故A对，B、C、D均错．

3．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，以下给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力F_f的示意图(图中O为圆心)中正确的是(　)

解析：选C.物体做匀速圆周运动的条件是物体所受的合力指向圆心，雪橇所受滑动摩擦力的方向与运动方向相反，由此判断只有C选项符合以上条件，所以C正确．

2．(2010年高考上海单科卷)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞(　)

A．下落的时间越短　　 B．下落的时间越长

C．落地时速度越小　 　　　　 　D．落地时速度越大

解析：选D.风沿水平方向吹，不影响竖直速度，故下落时间不变，A、B两项均错．风速越大时合速度越大，故C项错误D项正确．

1．(2011年广东四校联考)下列关于运动和力的叙述中，正确的是(　)

A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心

C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动

D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同

解析：选C.曲线运动是变速运动，但加速度可能是恒定的，如平抛运动，A错误；物体做变速圆周运动时，合力既改变速度方向，又改变速度大小，合力不指向圆心，B错误；运动速率增加，只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向，D错误；合力(加速度)与速度共线，物体做直线运动，不共线则做曲线运动．

7．(2010·海南卷，14)利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如图5－5－17所

示：

图5－5－17

(1)实验步骤：

图5－5－18

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．

②用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图5－5－18所示，由此读出l＝________mm.

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝_________cm.

④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光

条已通过光电门2.

⑤从数字计时器(图5－5－17中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用

的时间Δt₁和Δt₂.

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.

(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v₁＝________和v₂＝________.

②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能

分别为E_k1＝________和E_k2＝________.

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔE_p＝________(重力加

速度为g)．

(3)如果ΔE_p≈________，则可认为验证了机械能守恒定律．

答案：(1)②9.35　③60.00(在59.96-60.04之间的即可)

(2)①　

②(M+m)²　(M+m)²

③mgx

(3)E_k2－E_k1

6．光电计时器结构如图5－5－14所示，当有物体从M、N间通过时，光电计时器就可以

显示物体的挡光时间，若知道物体的长度，就可知道物体通过光电门的速度．如图5－

5－15，E、F为上下两个光电门，现要利用此装置探究机械能守恒定律．

图5－5－14　　图5－5－15　　图5－5－16

(1)如图5－5－16所示，游标卡尺测量的物块A厚度为________ cm.

(2)让物块A从某一位置下落，通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为

v₁和v₂，已知当地重力加速度为g，若要探究物块在E、F之间运动过程的机械能是否

守恒，还需测量的物理量为________________．若________和________在误差允许的范

围内相等，则可说明物块的机械能守恒．(用物理量的字母符号表示)

答案：(1)1.21　(2)E、F之间的距离L

m(v－v)　mgL(没有质量m也可)

5．(1)关于验证机械能守恒定律实验，下面列出一些实验步骤：

A．用天平称出重物和夹子的质量

B．将重物系在夹子上

C．将纸带穿过打点计时器，上端用手提着，下端夹在系有重物的夹子上，再把纸带向

上拉，让夹子静止靠近打点计时器处

D．把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至6 V(电源暂不接通)

E．把打点计时器用铁夹固定在放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上

F．在纸带上选取几个点，进行测量并记录数据

G．用秒表测出重物下落时间

H．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带

I．切断电源

J．更换纸带，重新进行两次实验

K．在三条纸带中，选出较好的一条

L．进行计算，得出结论，完成实验报告

M．拆下导线，整理器材

对于本实验以上步骤中，不必要的有________；正确步骤的合理顺序是________(填写代

表字母)．

(2)某同学利用如图5－5－13所示的装置探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系．在

水平桌面上贴有标尺，左端有一固定挡板，弹簧水平放置在桌面上，左端固定在挡板上，

用一物块从弹簧的原长处挤压弹簧，然后释放物块．通过测量不同情况下弹簧的压缩量

x和相应的物块从开始运动到停止的位移L，就可以寻找到弹簧的弹性势能与形变量间的

关系．

图5－5－13

①假设物块与桌面间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，写出弹簧弹性势能与上述有

关物理量的表达式E_p＝________.

②实验中是否需要测量物块的质量和物块与桌面间的动摩擦因数________(填“是”或

“否”)？以L为纵坐标，以x²为横坐标，作出L－x²关系的图线，若图线是一条过原点

的直线，你得到的实验结论是________．

解析：(1)根据实验原理和操作步骤可知不必要的有A、G；正确步骤的合理顺序是E、

D、B、C、H、I、J、K、F、L、M.

答案：(1)A、G　EDBCHIJKFLM　(2)①E_p＝μmgL　②否　弹簧的弹性势能与形变量的

二次方成正比

4．(2011·广州模拟)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图5－5－10所示的甲或乙方

案来进行．

(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些，理由是_________________

___________________________________________________________________________．

自由落体实验　　　斜面小车实验

验证机械能守恒定律　　验证机械能守恒定律

图5－5－10

(2)如图5－5－11是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，

已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s．物体运动的加速度a＝________；该纸带是

采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的，简要写出判断依据_____________

__________________________________________________________________________.

图5－5－11

(3)如图5－5－12是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学

分别用下列不同的方法进行，其中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图5－5－12

A．v_N＝gnT 　　　　　　　B．v_N＝

C．v_N＝ 　　　　　D．v_N＝g(n－1)T

答案：(1)甲　该方案摩擦阻力小，误差小，操作方便

(2)4.83 m/s²　乙　因为物体的加速度比g小得多　(3)BC

3.科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时，发现可以利用古

代抛石机的模型来验证机械能守恒定律，其原理如图5－5－9所示．

图中O为转轴，A球固定于杆上且质量为m_A，B球放在勺形槽内且

质量为m_B.由静止释放轻杆后，可以逆时针转动，轻杆转到竖直位置　　 图5－5－9

时，B球被水平抛出．

(1)要验证机械能守恒定律，首先需要测量m_A、m_B及两球距O点的距离L_A、L_B，除此之

外还需要测量的物理量有________．

A．A球从释放运动到最低点的时间t

B．O离地面的高度h

C．B球落地点与O的水平距离x

D．释放轻杆时A球的高度h₀

(2)下列减小实验误差的措施中，可行的有________．

A．开始释放时，让轻杆水平

B．支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上

C．杆的硬度尽量高

D．在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量x

E．尽量减小转轴O处的摩擦力

F．尽量减小B球的质量

(3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下，结合上述测定的物理量，可求系统重力势能

减少量为________，动能增加量为________，正常情况下会出现前者________(填“大

于”或“小于”)后者．

解析：(1)验证实验中A、B两球系统的机械能守恒，应先找出A、B两球初、末状态对

应的机械能，与轻杆转动时间无关，所以B、C、D三项正确．

(2)A项满足h₀＝h，便于计算两球初、末状态对应的机械能；B项可以保证测量操作容

易控制，且便于计算重力势能的变化量；C项避免弹性势能的参与；D项是多次测量求

平均值；E项减少摩擦力能减少机械能向内能的转化，F项中B球应当尽量选用密度大

的，以减小空气阻力，而与质量无关．所以A、B、C、D、E项均正确．

(3)轻杆从水平状态无初速释放，达到最低点过程中，A球重力做正功，B球重力做负功，

且B球脱离勺形槽后做平抛运动，所以系统势能的减少量为(m_AL_A－m_BL_B)g，动能的增加

量为m_Av+m_Bv，v_B＝，v_A＝L_A，联立解得动能的增加量为

，因为有阻力，所以重力势能减小量一般大于动能增加量．

答案：(1)BCD　(2)ABCDE　(3)(m_AL_A－m_BL_B)g

　大于

2．(2010·安徽理综，21Ⅲ)利用图5－5－8所示装置进行验证机械能守

恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬

时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下

四种测量方案：

a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt

计算出瞬时速度v.

b．用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v＝计算出瞬时速度v. 　图5－5－8

c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速

度，测算出瞬时速度v，并通过h＝计算出高度h.

d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，

等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.

以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)

解析：在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度看做g，只能把它当做

未知的定值，所以正确方案只有d项．

答案：d