[题目]小海同学在居家学习过程中.利用手机来做物理实验.图甲为他利用手机拍摄了一个小球自由下落的视频.为了便于测量.小海在小球下落的背景中附了一根最小刻度为厘米(cm)的刻度尺.让小球从刻度尺0刻度处自由下落并录制视频.再根据视频信息来验证小球下落过程中机械能是否守恒.视频是由间隔相等时间连续拍摄的图片组成.人们日常所说的视频帧率.通常� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】小海同学在居家学习过程中，利用手机来做物理实验。图甲为他利用手机拍摄了一个小球自由下落的视频，为了便于测量，小海在小球下落的背景中附了一根最小刻度为厘米（cm）的刻度尺，让小球从刻度尺0刻度处自由下落并录制视频，再根据视频信息来验证小球下落过程中机械能是否守恒。

视频是由间隔相等时间连续拍摄的图片组成。人们日常所说的视频帧率，通常会用FPS（FramesPerSecond）表示，简单地说就是在1s时间内拍摄照片的数量，由多张照片连起来加上音频就成了视频片段。小海同学用60FPS的帧率录制了一个小球自由下落的视频，并通过计算机把这个视频分解成照片，然后把这些照片从左到右排列，如图乙所示，这些照片记录了不同时刻小球自由下落时的位置。

(1)本实验中小海同学是用60FPS的帧率录制的视频，并通过计算机把这个视频分解成照片，则相邻两张照片之间的时间间隔为_____s；

(2)根据分解成的照片，可以计算小球下落到不同位置时的速度，当小球下落到图中P点时，速度大小为___m/s（保留二位有效数字）。；

(3)在实验误差允许的范围内，若小球减少的重力势能ΔEp与小球增加的动能ΔEk近似相等，即可验证机械能守恒定律。若小球的质量为0.1kg，当地的重力加速度为9.79m/s2，以小球从开始下落到经过P点的过程进行研究，其下落的高度为_________m，减少的重力势能为_____J（第二个空格要求保留三位有效数字）。

【答案】 3.3 0.503 0.492

【解析】

(1)[1]依题得，60FPS的帧率即意味着一秒拍摄60次，因此相邻来两张照片之间的时间间隔为。

(2)[2]P点为时间中点，因此有

(3)[3][4]依图得，下落高度为

根据

代入数据可求得

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（1）为完成此实验，下列不需要的器材是______（填下列仪器前的字母代号）。

A．天平

B．秒表

C．毫米刻度尺

（2）实验时，为了使小车所受的合力大小等于砂和砂桶的总重力，为此，一方面要消除摩擦力的影响；另一方面还应使砂和砂桶的质量______小车和砝码的总质量（填“远小于”或“远大于”）。

（3）已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，打C点时的瞬时速度vc=______m/s，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=______m/s2．（结果保留两位有效数字）

（4）甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图（a）所示。则实验存在的问题是______。

（5）乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a-F图线，如图（b）所示。则是两同学做实验时______取值不同造成的。

（6）随着F的增大，a-F图线最后会略微向______弯曲（填上或下）。

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（1）求活塞的质量；

（2）再将气缸在竖直面内缓慢转动180°，当气缸开口向上时，对缸内气体缓慢加热，直到当缸内活塞再次恰好与卡环接触，加热过程中气体内能增加，求缸内气体的温度和加热过程中气体吸收的热量。

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