利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．（-优题课

利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．

（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：
A．按实验要求安装好实验装置；
B．使重物靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；（填 “放开纸带”或“接通电源”）
C．下图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h_A、h_B、h_C….

（2）验证机械能是否守恒时，两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔE_p|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔE_k表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔE_p|_____ΔE_k（填“>”或“=”或“<”）；乙同学用来计算，可以推断|ΔE_p|_____ΔE_k（填“>”或“=”或“<”）；丙同学用来计算，可以推断|ΔE_p|_____ΔE_k（填“>”或“=”或“<”）。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。

科目物理题型实验题难度较易

(12分)某实验小组利用如图12所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．

图12
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24 cm，由图13中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________ cm.该实验小组在做实验时，将滑块从图12所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt₁，遮光条通过光电门2的时间Δt₂，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v₂＝________，则滑块的加速度的表达式a＝________.(以上表达式均用字母表示)

(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据．请利用表格数据，在图14坐标系中描点作出相应图象．你得出的结论是___________________________________.

m(g)	a(m/s²)
250	2.02
300	1.65
350	1.33
400	1.25
500	1.00
800	0.63

(8分)英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm²，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：

长度L/m

伸

面
S/cm₂

截

横

量x/cm

长

拉力
F/N

250

500

750

(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．
(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.
(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________．

⑴某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是 $G$ ，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于 $G$ ，由此判断此时电梯的运动状态可能是。
⑵用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是 $m m$ 。

⑶某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针 $P_{1}, P_{2}$ 与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心 $O$ 缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察 $P_{1}, P_{2}$ 的像，且 $P_{2}$ 的像挡住 $P_{1}$ 的像，如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只须测量出，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的测量量表示出折射率 $n$ =。
⑷某同学测量阻值约为25 $k Ω$ 的电阻 $R_{X}$ ，现备有下列器材：
A. 电流表（量程100 $μ A$ ，内阻约2 $k Ω$ ）；
B. 电流表（量程500 $μ A$ ，内阻约300 $Ω$ ）；
C. 电压表（量程15 $V$ ，内阻约100 $k Ω$ ）；
D. 电压表（量程50 $V$ ，内阻约500 $k Ω$ ）；
E. 直流电源（20 $V$ ，允许最大电流1 $A$ ）；
F. 滑动变阻器（最大阻值1 $k Ω$ ，额定功率1 $W$ ）；
G. 电键和导线若干。
电流表应选.电压表应.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①；
②。

如图甲所示，静电除尘装置中有一长为 $L$ 、宽为 $b$ 、高为 $d$ 的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为 $m$ 、电荷量为 $- q$ 、分布均匀的尘埃以水平速度 $v_{0}$ 进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距 $d$ 可以改变收集效率 $η$ 。当 $d = d_{0}$ 时 $η$ 为 $81 %$ （即离下板 $081 d_{0}$ 范围内的尘埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

⑴求收集效率为 $100 %$ 时，两板间距的最大值 $d_{m}$ ；

⑵求收集率 $η$ 与两板间距 $d$ 的函数关系；

⑶若单位体积内的尘埃数为 $n$ ，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量 $Δ M / Δ t$ 与两板间距 $d$ 的函数关系，并绘出图线。

⑴图(a)是"研究匀变速直线运动"实验中获得的一条纸带， $O$ 、 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 和 $E$ 为纸带上六个计数点。加速度大小用 $a$ 表示。
① $O D$ 间的距离为 $c m$

②图(b)是根据实验数据绘出的 $s - t^{2}$ 图线（ $s$ 为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为 $m / s^{2}$ （保留三位有效数字）。

⑵在"描绘小电珠的伏安特性曲线"实验中，所用器材有：小电珠（ $2.5 V$ ， $0.6 W$ ），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。
①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表倍率的电阻档（请填写" $\times 1$ "、" $\times 10$ "或" $\times 100$ "）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图(c)，结果为 $Ω$ 。 ②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图(d)完成实物图(e)中的连线。

③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片 $P$ 置于端。为使小电珠亮度增加， $P$ 应由中点向端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点间多测几组数据（请填写" $a b$ "、" $b c$ "、" $c d$ "、" $d e$ "或" $e f$ "）

数据点	a	b	c	d	e	f
U/V	0.00	0.50	1.00	1.50.	2.00	2.50
I/A	0.000	0.122	0.156	0.185	0.216	0.244