时间:2017-08-25 11:23:38
1、填空题 利用图1所示的装置，验证机械能守恒定律．一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图2所示．测出物体对应于A点的速度vA，再测出物体由A点下落h后经过B点的速度vB，已知当地重力加速度为g．在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内，重物的重力势能的减少量为______．?在误差允许范围内，如果计算得出______关系表达式（请用字母表示），则机械能守恒定律得到验证．
参考答案：在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内，重物的重力势能的减少量为△Ep=mgh，
增加的动能是12mv2B-12mv2A
如果减少的重力势能等于增加的动能，则机械能守恒定律得到验证．即12mv2B-12mv2A=mgh．
故答案为：mgh，12mv2B-12mv2A=mgh
本题解析：
本题难度：简单
2、简答题 DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．老师上课时“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，在某次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距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）图（b）的图象中，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）．
（2）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是______．
参考答案：根据EP=mgh和动能定理可知，当高度增大时，重力做负功，EP=mgh增大，动能减小，而机械能不变，则乙表示重力势能EP丙表示动能，甲表示机械能．
? 小球摆动过程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒．故得出的结论是：在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．
故本题答案：乙、丙、甲；在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．
本题解析：
本题难度：一般
3、实验题 某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置探究重锤的速度随时间的变化规律。使用交流电源的频率为50Hz，让重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打下图中D点时纸带的速度vD＝___________m/s（保留三位有效数字），该同学处理纸带后得数据如下表，请在坐标纸上作出其速度v-时间t图象。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际的重力加速度，试分析可能的原因：______________________。 
参考答案：3.56，图如下，受到摩擦阻力和空气阻力的作用
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点（速度为零为）取A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.10cm，OB=17.69cm，OC=25.00cm，设重锤的质量为m，取g=9.8m/s2，根据以上数据，当振针打到B点时，重锤的重力势能比开始下落时减小了______，这时它的动能是______，
结论是：在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒．为增加该实验小组实验结果的可靠性，你认为应该______?
（2）该同学从实验结果发现，当使用钩码拉动纸带下落时，加速度比实际的重力加速度小．为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法______．
参考答案：（1）重锤重力势能的减小量为△Ep=mgh=m×9.8×0.1769≈1.734m，B点的速度vB=xAC4T=0.2590-0.11100.08m/s=1.85m/s，则B点的动能EkB=12mvB2=12×m×1.852≈1.711m．
在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒．为增加该实验小组实验结果的可靠性可以重复进行多次实验或一次下落过程中测出多个位置的速度．比较重物在这些位置上动能和势能之和．
（2）为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，将钩码换成质量较大的重锤，减小阻力的相对影响．
故答案为：（1）1.734m，1.711m，可以重复进行多次实验或一次下落过程中测出多个位置的速度．比较重物在这些位置上动能和势能之和．
（2）将钩码换成质量较大的重锤．
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 （1）利用图所示装置进行“验证机械能守恒定律”的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点进的瞬时速度V和下落h．
某同学利用实验得到的纸带如上图所示，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器打下的点中的连续的三个点，从打点计时器打下的第一个点O起，用刻度尺测出O到B的高度h，计算出该段重锤重力势能的减小量，到B点时间为t，他用VB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量，这样他发现重力势能的减小量______（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一错误的原因是______
______．
（2）某同学设计了如图所示的装置来“探究加速度与力的关系”，改变沙桶中沙的质量重复实验，确定加速度a与力F的关系，其中F为用手按住车时绳对车的拉力，下列图象能表示该同学实验结果的是______
参考答案：（1）下落过程由于阻力的存在，重物的实际加速度比g小，实际VB比gt小，
所以重力势能的减小量小于动能的增加量．
（2）当沙桶和沙的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．
开始沙和沙桶的质量远小于车的质量，慢慢的沙和沙桶的重力在增加，在后面沙和沙桶的质量就不能远小于车的质量，那么绳子的拉力与沙和沙桶的总重力就不能近似相等．故选C．
故答案为：（1）小于?下落过程由于阻力的影响实际加速度比g小，实际VB比gt小
（2）C
本题解析：
本题难度：一般