时间:2017-09-23 22:47:09
1、选择题 关于机械能守恒，下列说法正确的是
A.物体的机械能守恒时，一定只受重力
B.物体处于平衡状态时，机械能守恒
C.物体除受重力外，还受其他力，机械能一定不守恒
D.物体的重力势能和动能之和增大时，必定有重力以外的力对它做功
参考答案：D
本题解析：物体机械能守恒的条件是只有重力做功，并非只受重力作用．物体受到其他力，但不做功，机械能应该守恒，故选项A、C错误；物体处于平衡状态时，如物体沿一斜面匀速下滑，物体要克服摩擦力做功，此时机械能不守恒，选项B错误；物体若有重力以外的力对它做功时，物体的机械能必定变化，选项D正确．
思路分析：物体机械能守恒的条件是只有重力做功，并非只受重力作用．物体受到其他力，但不做功，机械能应该守恒，物体处于平衡状态时，如物体沿一斜面匀速下滑，物体要克服摩擦力做功，此时机械能不守恒，物体若有重力以外的力对它做功时，物体的机械能必定变化，
试题点评：本题考查了机械能守恒定律，关键是理解物体机械能守恒的条件是只有重力做功，并非只受重力作用．物体受到其他力，但不做功，机械能应该守恒，
本题难度：一般
2、简答题 Ⅰ右图是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．
（1）在验证机械能守恒定律的试验中，没有必要进行的操作是______?
A．用天平测重物的质量
B．用秒表测重物下落的时间
C．用打点计时器记录重物下落的信息
D．用纸带记录测量重物下落的高度
（2）该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，A、B、C为纸带中选取的三个计数点，每两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔T=______s，打点计时器在打下计数点B时，物体的下落速度为vB=______m/s．（小数点后保留两位有效数字）
（3）由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得的重物的重力势能的减少量______动能的增加量（选填“＜”，“＞”或“=”）
参考答案：（1）A、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重物的质量，故A错误．
B、我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表．故B错误
C、用打点计时器可以记录重物下落的时间和高度，故C正确．
D、用纸带记录测量重物下落的高度，故D正确．
故选AB．
（2）每两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．
根据匀变速直线运动的规律中间时刻速度等于一段过程中的平均速度得：
vB=xACtAC=2.36m/s
（3）由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．
故答案为：（1）AB?（2）0.1?2.36?（3）＞
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在验证重锤自由下落过程时机械能守恒的实验中，下列说法正确的是
[? ]
A．实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释放纸带
B．必须用天平称量所用重锤的质量
C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算
D．本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于动能的增加量
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 在利用打点计时器和重锤做“验证机械能守恒定律”得实验时，以下说法正确得是 （ ）
A．应选用质量较大得重锤，使重锤和纸带所受得重力远大于它们所受得阻力
B．重锤得质量必须测出才能完成验证实验
C．处理数据时必须挑选第一、二两点间距离接近2mm得纸带才能完成实验
D．处理数据时可以避开纸带上初始得密集的几点，选择后面合适的两点进行测算与验证
参考答案：ACD
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 （1）①某同学用如图1所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图2所示，则应选______纸带好．
在实验中若所用重物的质量为l.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图3所示，把第一个点记作0，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A，B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm．
②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（取三位有效数字）．
③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量______于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由______、______．
（2）用如图甲所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比mA：mB=3：1．先使A球从斜槽上固定位置G由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从位置G由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与O点对齐．
①碰撞后A球的水平射程应取______cm．
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是______．
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B．升高固定点G的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为______．（结果保留三位有效数字）
参考答案：（1）①自由落体运动的前0.02s的位移位移：x=12gt2=12×9.8×0.022m=1.98mm≈2mm，
为保证初速度为零，要选第一、二点间距接进2mm的纸带，故选甲纸带；
②重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．
利用匀变速直线运动的推论得：
vC=xBDTBD
△Ek=EkC=12mvC2=7.57J
③重物减小的重力势能总大于重物增加的动能，其主要原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力．
（2）①A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，碰撞前后都做平抛运动，高度相同，所以运动时间相同，所以速度大的水平位就大，而碰后A的速度小于B的速度，所以碰撞后A球的落地点距离O点最近，所以碰撞后A球的水平射程应取14.50cm．?
②只有当小球做平抛运动时才能用水平位移表示为水平速度，
A、改变小球的质量比，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；
B、升高固定点G的位置，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；
C、使A、B两小球的直径之比改变为1：3，小球的球心不在同一高度，碰撞后小球的速度不在水平方向，不能做平抛运动，不可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；
D、升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；
故选C
③碰撞前A球做平抛运动的水平位移为x1=30cm，碰撞后A球做平抛运动的水平位移为x2=14.5cm，碰撞后B球做平抛运动的水平位移为x3=45cm
设运动的时间为t，则碰撞前的动量为：mAx1t，碰撞后总动量为：mAx2t+mBx3t
所以碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为mAx1tmAx2t+mBx3t=1.01
故答案为：（1）①甲；②7.62，7.57；③大，由于空气的阻力、纸带与打点计时器之间有摩擦．
（2）①14.50；②C；③1.01．
本题解析：
本题难度：一般