本站原创1试题重现
某同学为了探究杆转动时动能的表达式,设计了图1所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处,杆由水平静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.（1）设杆的宽度为L（L很小）,A端通过光电门的时间为t,则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为.（2）调节h大小并记录对应的vA,数据如表1.为了形象直观地反映vA和h的关系,请选择适当的纵坐标并画出图象.（3）当地g取10 m/s2,结合图象分析,杆转动的动能Ek等于（用m、vA表示）.
4试题赏析
之所以说这道实验试题是一道好题,原因为本题有如下特点：
（1）重视基本概念的理解.当Δt非常小时,把ΔxΔt称为物体在t时刻的瞬时速度,这是瞬时速度的基本概念.杆的宽度很小,通过光电门的时间t也很小,所以可以把Lt称作A端通过光电门的瞬时速度.这样不但把瞬时速度的特点发挥得淋漓尽致,同时也加深了学生对瞬时速度概念的理解.
（2）题目重视求新、求变.此类题目一般是先明确求那两物理量之间的关系,根据实验数据作出图象,得到相应结论.而本题的第2问设置时不落俗套、别出心裁的,已知实验数据求选择那个物理量作为坐标作出图象.在图象中直线是形象直观的,所以要找到两个量成线形关系才好,清楚这一点题目的解答就有思路了.
（3）突出对图象识别能力与用图能力的考查.斜率是图象中一个重要的信息,经常用到,但是一般都是直接应用,而像本题第3问这样要先分析清楚图象的斜率表示的意义,再间接应用斜率是比较少的.所以第3问是本题的一个亮点也是一个难点.
（4）注重对综合、分析、推理能力的考查.刚体的转动动能在高中阶段是不做要求,而本题通过巧妙的转换,求图象的斜率进而求刚体的转动的动能表达式.然而分析、推理得到其斜率的物理意义要用到功能关系,量纲分析等知识,综合性是非常强的.