时间:2017-08-22 02:46:50
1、填空题 （1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示．实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等于动能的增加量．以下步骤仅是实验操作中的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按正确的顺序排列：______（填代号）．
A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电源连接起来
B．用天平称出重锤的质量
C．把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．用秒表测出重锤下落的时间
E．释放纸带
F．重复几次，得到3～5条符合要求的纸带
G．接通电源
（2）根据纸带算出相关各点的速度v，测量出由静止开始下落的距离h，以
| v2 2 |
参考答案：（1）在本实验中由于采用了打电计时器，故不需要有用秒表；在数据处理中，质量m可以约去，故质量也不需要测量，只需验证gh=12v2即可； 故BD多余；
而在实验中应先安装仪器，再进行实验； 同时还要注意先接通电源再放纸带； 本实验中应多次测量，故实验中的步骤应为：ACGEF；
（2）本实验需要验证gh=12v2，则v22=gh； 故图象应为直线，图象的斜率为重力加速度g：
故答案为：（1）ACGEF；（2）B，当地的重力加速度（或g）．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中
（1）下面叙述正确的是______
A．应该用天平称出物体的质量
B．应该选用点迹清晰，特别是第一点没有拉成长条的纸带
C．操作时应在接通电源的同时放开纸带
D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上
（2）实验桌上有下列器材可供选用：铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、秒表、低压交流电源（带开关）、导线、天平、刻度尺．其中不必要的器材有______，缺少的器材有______．
参考答案：（1）A、因为我们是比较mgh、12mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A错误；
B、应该选用点迹清晰，特别是第一点没有拉成长条的纸带，这样误差较小，故B正确；
C、C、操作时应先通电再释放纸带，故C错误，
D、电磁打点计时器应接在电压为4-6V交流电源，故D错误
故选B
（2）在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平；缺少带着纸带下落的重锤
故答案为：（1）B（2）天平，秒表；重锤
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时：
（1）有下列器材可供选择：
①铁架台?②打点计时器?③复写纸?④纸带?⑤低压直流电源?⑥天平?⑦秒表?⑧导线．
其中实验中不必要的器材是______（填序号）；缺少的器材是______．
（2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为mkg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由0点运动到B点，重力势能少量△Ep=______J；动能增加量△Ek=______J；产生误差的主要原因是______．
参考答案：（1）实验中不必要的器材是：⑤低压直流电源，打点计时器使用的是交流电源，
?⑥天平，因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．
⑦秒表，通过打点计时器打出的点可以计算时间．
缺少的器材是：刻度尺，用来测量计数点间的距离；
重锤，用来做下落的研究对象．
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62m．
利用匀变速直线运动的推论：
vB=xACtAC
动能增加量△Ek=12mvB2=7.59m．
产生误差的主要原因是由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少．
故答案为：（1）5、6、7；刻度尺、重锤．
（2）7.62m，7.59m，由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 做《验证机械能守恒定律》的实验中，纸带上打出的点如图所示，若重物的质量为m千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，则
（1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=______m/s，
（2）从起点P到打下点B的过程中，重物的重力势能的减小量△EP=______J，重物的动能的增加量△EK=______J．
（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是______．?（打点计时器的打点周期为0.02s，g=9.8m/s2，小数点后面保留两位）
参考答案：（1）利用匀变速直线运动的推论
vB=xACtAC=(0.0706-0.0314)m2×0.02S=0.98 m/s
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501m J=0.49m?J．
EkB=12mvB2=0.48m J
△Ek=EkB-0=0.48m ?J
（3）在误差允许的范围内，可认为减小的重力势能等于增加的动能，故说明重物下落时机械能守恒
故答案为：（1）0.98
（2）0.49m，0.48m?
（3）重物下落的机械能守恒
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图甲所示，两物块A、B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，利用光电门验证A、B所构成的系统机械能守恒．
（1）用游标卡尺测出遮光板的宽度如图乙所示，遮光板的宽度d=______mm．
（2）测出A、B两物块的质量分别为mA和mB，mA＜mB，用刻度尺测出两光电门间的距离H，光电门1记录了遮光条遮光的时间为△t1，光电门2记录了遮光条遮光的时间为△t2，重力加速度为g．则系统的动能增加量△Ek=______，重力势能的减小量△Ep=______，如果在误差允许的范围内△Ek=△Ep，则系统的机械能守恒．
（3）实验中发现总有△Ek＜△Ep，可能的原因是______．（至少写出两条）
参考答案：（1）游标卡尺的读数为5mm+0.1×2mm=5.2mm．
（2）系统的初速度v1=d△t1，末速度v2=d△t2，则系统动能的增加量△Ek=12（mA+mB）[(d△t2)2-(d△t1)2]．
B的重力势能减小，A的重力势能增加，则系统重力势能的减小量△Ep=（mB-mA）gH．
（3）动能的增加量小于重力势能的减小量的可能原因有：滑轮与轴间的摩擦、空气阻力等．
故答案为：（1）5.2
（2）12（mA+mB）[(d△t2)2-(d△t1)2]，（mB-mA）gH
（3）滑轮的质量不能忽略，滑轮与轴的摩擦，绳子的质量、空气阻力．
本题解析：
本题难度：一般