时间:2017-09-23 22:47:09
1、选择题 用自由落体验证机械能守恒定律，就是看
是否近似等于mghn（n为计时点的编号0、1、2、…）．下列说法中正确的是
[? ]
参考答案：AB
本题解析：
本题难度：简单
2、填空题 如图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置．
（1）除图中器材外，下列两项器材实验中必须使用的是______（填选项前的字母）；
A．秒表B．刻度尺
（2）在安装实验装置时应使打点计时器的两个限位孔处于______（填选项前的字母）；
A．同一水平面内B．同一竖直平面内
（3）图2是某同学在实验中选择的一条较为理想纸带中的一段，其中所打的点分别为A、B、C、D、E，则在这段纸带下落过程中先打的点是______（填“A”或“E”）．
参考答案：（1）在验证机械能守恒的实验中，因为时间可以通过打点计时器打出的纸带上直接读出，不需要秒表，实验中需测量速度，则需要刻度尺测量点迹间的距离．故B正确，A错误．
故选：B．
（2）验证机械能守恒时要尽量减小纸带与限位孔之间的摩擦，所以在安装实验装置时应使打点计时器的两个限位孔处于同一竖直平面内，故A错误，B正确．
故选：B
（3）重物运动过程中，速度越来越大，则两点之间的间隔越来越大，所以在这段纸带下落过程中先打的点是E点．
故答案为：（1）B；（2）B；（3）E
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是
A.应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
B.应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
C.不需要称量重锤的质量
D.必须称量重锤的质量，而且要估读到0.01 g
参考答案：AC
本题解析：本实验依据的原理是用重锤自由下落验证机械能守恒定律，因此重锤的质量应取得大一些，以使系统所受的阻力和重锤的重量相比可以忽略不计，以保证系统做自由落体运动．对自由落体来说，物体的机械能守恒，即重力势能的减小等于其动能的增加．设物体质量为m，下落距离h时的速度为v，则有mv2＝mgh，约去m后，有v2＝2gh，分别计算对应的v2和2gh，即可验证机械能守恒定律是否成立．
思路分析：本实验依据的原理是用重锤自由下落验证机械能守恒定律，因此重锤的质量应取得大一些，以使系统所受的阻力和重锤的重量相比可以忽略不计，以保证系统做自由落体运动．对自由落体来说，物体的机械能守恒，即重力势能的减小等于其动能的增加．
试题点评：本题考查了机械能守恒实验的原理，即重力势能的减小等于其动能的增加．
本题难度：简单
4、计算题 某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带前面的一部分弄坏了，剩下的一段纸带上的各个点之间的距离被他测得( 单位：cm) ，数据如图所示，已知打点计时器工作的频率为50Hz，重力加速度g=9.8m/s2.
(1)利用这段纸带，通过计算说明重锤通过2，5两个点间的机械能守恒；
(2)分别说明为什么得到的结果是重力势能的减少量△Ep稍大于重锤动能的增加量△Ek.
参考答案：解：(1)由平均速度法公式可分别求出2，5两个点的瞬时速度
v2=1.50 m/s，v5=2.08 m/s
2，5两个点之间的距离h=0.108 m
所以重力势能的减少量△Ep=mgh=1.06 mJ
动能的增加量
比较△Ep和△Ek可知
若考虑实验误差，可以认为机械能守恒定律成立
(2)由以上处理过程可以看出：
瞬时速度v2和v5的计算是准确的，
△Ek的计算是准确的，重力势能的计算也是准确的
但重锤下落过程中不可避免地要克服阻力做功
另一部分用来转变为重锤的动能
△Ep=△Ek+W
所以有?△Ep>△Ek
本题解析：
本题难度：一般
5、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