时间:2017-09-25 08:34:31
1、实验题 在做“验证机械能守恒定律”的实验中，若打出的纸带前段不清晰，但从A~E却是清晰的，数据如图所示，单位为cm，你能据此验证重物下落过程中机械能是否守恒吗？要求：（g取10m/s2）
（1）简述判断方法；
（2）写出运算过程；
（3）得出结论．
参考答案：（1）选定物体自由下落的某段距离h，算出其重力势能的减少量△Ep=mgh；再算出下落h过程中动能的增加量
若
，则可验证重物下落过程中机械能守恒．
（2）根据
若选BC段，有
△Ep1=mg·BC=m·10×（4. 72 -2.16）×10-2J= 0. 256m J． 
可见△Ep1=△Ek1.
若选BD段，有△Ep2=mg·BD=m·10×（7. 68 -2.16）× 10-2=0.552m J． 
可见△EP2=△Ek2
（3）从（2）中的计算可知：在实验允许的误差范围内，重物自由下落过程中的重力势能的减少量与动能的增加量相等，即重物自由下落过程中机械能守恒．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g、m2=150g，则（结果保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；
（2）在0～5过程中系统动能的增量△EK=______J，系统势能的减少量△EP=______J；
（3）若某同学作出
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参考答案：（1）v5=x462T=0.480.2m/s=2.4m/s．
（2）在0～5过程中系统动能的增量△EK=12(m1+m2)v52=12×0.2×2．42J≈0.58J．
系统重力势能的减小量为（m2-m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J．
（3）根据系统机械能守恒有：(m2-m1)gh=12(m1+m2)v2
则12v2=m2-m1m1+m2gh
知图线的斜率k=m2-m1m2+m1g=5.821.20
解得g=9.7m/s2．
故答案为：（1）2.4?（2）0.58、0.59?（3）9.7
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 某同学用如图所示的装置测定重力加速度：
①电磁打点计时器的工作电源为______
②打出的纸带如图所示，与物体相连的是纸带的______（填“左”或“右”）
③纸带上1～9各点为计时点，则下落物体的加速度______m/s2
④若当地的重力加速度为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．
参考答案：①根据电磁打点计时器的构造和工作原理可知，其工作电源为交流4-6V．
故答案为：交流4-6V．
②从纸带上可以发现从左端到右端，相邻的计数点的距离越来越小，也就是说明速度越来越小，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的右端端通过夹子和重物相连接．
故答案为：右端．
③根据运动学公式得：△x=aT2，有：
a=x23-x785T2，将x78=2.04cm，x23=3.92cm，T=0.02s，带入解得：g=9.4m/s2．
故答案为：9.4．
④测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力，故导致测量值比真实值偏小．
故答案为：纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力．
本题解析：
本题难度：简单
4、计算题 在验证机械能守恒定律的实验中，为计算纸带上某点所对应的速度，现提供两种办法：一种是用vn=
求n点所对应的速度vn；另一种是利用v"n=gTn的办法求v"n。你认为这两种办法都可？
参考答案：解：重物牵引纸带下落时，由于空气阻力及纸带受到摩擦力的影响
物体下落时的加速度a<g
重力势能的减少量略大于动能的增加量
用
求出的是实际速度
用v"n=gTn求出的是理想速度
用v"n>vn，且
这与实际情况不符
故不能用v"n=gTn求某时刻的速度
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 （1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如图a所示，则该金属丝的直径d=______mm．另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图b所示，则该工件的长度L=______cm．
（2）用频率为50Hz的电源和落体法做“验证机械能守恒定律”实验时，某同学正确地完成操作后，选了如图所示的纸带进行研究．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，数据记录在图中（单位cm）．
该同学所用重锤的质量为1kg，并利用重锤在OB段所显示的运动来验证机械能守恒，他用AC段的平均速度表示B点对应的瞬时速度，则该过程中重锤重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J，（均保留3位有效数字）．用这种方法验证时总是重力势能的减少量______（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量，原因是______．（已知当地重力加速度g=9.80m/s2）
参考答案：（1）螺旋测微器的读数等于3mm+0.0.01×20.5mm=3.205mm，游标卡尺的读数为20mm+0.05×8mm=20.40mm=2.040cm．
（2）vB=xAC2T=(15.7-9.51)×10-20.04m/s=1.54m/s，则动能的增加量△Ek=12mvB2=12×1×1.542≈1.19J．
重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.124J≈1.22J．
重力势能的减小量大于动能的增加量，因为阻力作用，一部分能量转化为内能．
故答案为：（1）3.205，2.040 （2）1.19，1.22，大于，阻力影响．
本题解析：
本题难度：一般