4.(2015·河南六市二聯(lián))某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

　　(1)某同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一小球的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則小球的直徑d=________cm.

　　(2)如圖乙所示，彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過A、B的時(shí)間分別為ΔtA、ΔtB.用刻度尺測(cè)出光電門A、B間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑為d，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，在誤差范圍內(nèi)，若公式________________成立，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒(用題中給出的物理量符號(hào)表示).

　　解析：(1)游標(biāo)卡尺示數(shù)為10 mm+0.05×4 mm=10.20 mm=1.020 cm.

　　(2)小球在A點(diǎn)動(dòng)能EkA=m()2，

　　B點(diǎn)動(dòng)能EkB=m()2，

　　動(dòng)能增加量：ΔEk=EkA-EkB=m[()2-()2]，

　　小球由A到B重力勢(shì)能減少量ΔEp=mgh，

　　在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足ΔEk=ΔEp，

　　即()2-()2=2gh，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒.

　　答案：(1)1.020　(2)()2-()2=2gh

　　5.(2015·高考山東卷)某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.

　　實(shí)驗(yàn)步驟：

　　將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向.

　　如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長(zhǎng)度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：

　　F/(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 找出中F=2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′，橡皮筋的拉力記為FOO′.

　　在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB.

　　完成下列作圖和填空：

　　(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F-l圖線，根據(jù)圖線求得l0=________cm.

　　(2)測(cè)得OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，則FOA的大小為________N.

　　(3)根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖中作出FOA和FOB的合力F′的圖示.

　　(4)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

　　解析：(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線(直線)將各點(diǎn)連接起來，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè).如圖甲所示，由圖線可知與橫軸的交點(diǎn)l0=10.0 cm.

　　(2)橡皮筋的長(zhǎng)度l=OA+OB=13.60 cm，由圖甲可得F=1.80 N，所以FOA=FOB=F=1.80 N.

　　(3)利用給出的標(biāo)度作出FOA和FOB的圖示，然后以FOA和FOB為鄰邊作平行四邊形，對(duì)角線即為合力F′，如圖乙.

　　(4)FOO′的作用效果和FOA、FOB兩個(gè)力的作用效果相同，F(xiàn)′是FOA、FOB兩個(gè)力的合力，所以只要比較F′和FOO′的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

　　答案：(1)如圖甲所示　10.0(9.8、9.9、10.1均正確)

　　(2)1.80(1.70～1.90均正確)

　　(3)如圖乙所示

　　(4)FOO′

　　6. (2016·江西南昌一模)某實(shí)驗(yàn)小組用圖1實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系.鐵架臺(tái)豎直固定放置在水平桌面上，將長(zhǎng)木板一端放置在水平桌面邊緣P處，另一位置放置在鐵架臺(tái)豎直鐵桿上，使長(zhǎng)木板傾斜放置，長(zhǎng)木板P處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過光電門時(shí)擋光時(shí)間.

　　實(shí)驗(yàn)步驟是：

　　用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊的擋光寬度L，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m.

　　平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P處為軸，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板在鐵架臺(tái)上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運(yùn)動(dòng).在鐵架臺(tái)豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測(cè)出Q1到水平面的高度H.

　　保持P位置不變，長(zhǎng)木板一端放置在鐵架臺(tái)豎直桿Q2上.用刻度尺量出Q1Q2的距離h1，將滑塊從Q2位置由靜止釋放，由光電門計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t1.

　　保持P位置不變，重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端在鐵架臺(tái)上的放置位置，重復(fù)步驟數(shù)次.

　　.滑塊沿長(zhǎng)木板由Q2運(yùn)動(dòng)到P的過程中，用測(cè)量的物理量回答下列問題(已知重力加速度為g)：

　　(1)滑塊通過光電門的速度v=________;

　　(2)滑塊動(dòng)能的變化量ΔEk=________;

　　(3)滑塊克服摩擦力做的功Wf=________;

　　(4)合力對(duì)滑塊做的功W合=________.

　　.某學(xué)生以鐵架臺(tái)豎直桿上的放置位置到Q1的距離h為橫坐標(biāo)，以滑塊通過光電門的擋光時(shí)間的平方倒數(shù)為縱坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描點(diǎn)畫出如圖2所示直線，直線延長(zhǎng)線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因主要是________________.

　　解析：本題考查探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn).

　　.(1)滑塊通過光電門的速度v近似等于通過光電門時(shí)的平均速度，則v=;

　　(2)滑塊動(dòng)能的變化量ΔEk=mv2=m;

　　(3)由題意，μmgcos θ=mgsin θ，設(shè)斜面長(zhǎng)為x，則滑塊克服摩擦力做功Wf=μmgcos θ·x，聯(lián)立xsin θ=H知，Wf=mgH;

　　(4)合力對(duì)滑塊做的功W=mg(H+h1)-Wf=mgh1.

　　.由題圖知，h=0時(shí)，擋光時(shí)間不為零，說明平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板的傾角過大.

　　答案：.(1)　(2)m　(3)mgH　(4)mgh1

　　.平衡摩擦力時(shí)傾角過大

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