某同学利用DIS实验系统研究弹性橡皮绳中拉力的变化情况，实验装置如图所示，实验时把小球举到...

高三物理选择题中等难度题查看答案及解析

利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后小球由静止释放，同时开始计时，利用传感器和计算机获得弹性绳的拉力随时间的变化如图乙所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是

A．t₁、t₂时刻小球的速度最大              B．t₂、t₅时刻小球的动能最小

C．t₃、t₄时刻小球的运动方向相同          D．t₄ - t₃ < t₇ - t₆

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利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后小球由静止释放，同时开始计时，利用传感器和计算机获得弹性绳的拉力随时间的变化如图乙所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是

A．时刻小球的速度最大

B．时刻小球的动能最小

C．时刻小球的运动方向相同

D．

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.两组学生用DIS实验系统研究用轻绳拴着的小球在竖直平面内的圆周运动,实验装置如图甲所示.

(1)第一组同学通过数据采集器采集小球运动半周内的A、B、C、D、E五个位置的数据,选择以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示.图象的横轴表示小球距E点的高度h ,纵轴表示小球的重力势能E_P、动能E_K或机械能E(选E点所在水平面为参考平面).①在图乙中,表示小球的重力势能E_P随高度h变化关系的图线是 (选填“I’’或“Ⅱ’’)；②根据图乙中数据,在答题纸的图中画出小球的机械能E随高度h变化关系的图线；③根据所作图线判断小球在这半周内处于________阶段(选填“上升’’或“下降”)

(2)第二组同学通过放在圆心处的力传感器得出绳上拉力随时间变化的关系图,部分截图如图丙所示.

①图中的a点或c点对应小球运动到________

位置(选填“最高”或“最低”)；

②由图丙可知,绳上接力大小不断随时间变化,在ab阶段绳上拉力差的最大值略大于bc阶段绳上拉力差的最大值,其原因是________

________.

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。某同学“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，小球下端挡光片的宽度用螺旋测微器测量情况如图（b）所示。在某次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（c）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：

（1）小球下端挡光片的宽度为__________mm。

（2）图（c）的图像中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。

（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是_________________。

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在“探究功与速度变化的关系”实验中，某实验小组同学采用如图所示的实验装置进行实验，他们利用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况，把盘及盘中砝码总重力大小作为小车受到的拉力大小。拉力对小车做的功记为W，对应的小车末速度记为v，则

（1）该小组同学实验前需要平衡小车的摩擦力吗？　　　　 （填 “是”或“否”）。盘及盘中砝码的总质量m和小车质量M之间必须满足的关系是　　　　 。

（2）该组同学在下表中分别列出了拉力对小车做的功W、小车的速度v、小车速度的平方v2、小车速度的倒数的实验数据。如果你是该小组的成员，请你根据表中数据，在图中建立恰当的横坐标，并画出相应的图像。

（3）该实验装置还可以用于以下哪些实验：　　　　

A．研究匀变速直线运动

B．探究求合力的方法

C．探究加速度与力、质量的关系

D．验证机械能守恒定律

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为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，装置如图甲所示，图中A为电磁铁，B为光电门。有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t单位是毫秒。当地的重力加速度为g取9.8 m／s2，且小球直径d远小于A、B间的距离H。

（1）用螺旋测微器测得小球的直径如图乙所示，则d=_____ m

（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出的变化图像如图丙所示，该图线斜率的理论值= ____ms-2·m-1。（保留2位有效数字）

（3）实验中发现动能增加量△E总是稍小于重力势能减少量△EP，可能的原因是____________________________________________（任意答出一条原因即可）。

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利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时，把图10甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是(  )

图10

A．t₂时刻小球所处位置是运动中最高点

B．t₁～t₂期间小球速度先增大后减小

C．t₃时刻小球动能最小

D．t₂与t₅时刻小球速度大小不同

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