时间:2017-11-10 08:20:05
1、计算题 如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E、测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是?否等于增加的动能。
请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填写在下面的空行内，并说明其原因。
__________________；__________________；__________________。
（2）在上述实验中，设质量m＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位：cm，当地的重力加速度g＝9.80m/s2．那么：从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为ΔEP＝?J，物体动能的增加量ΔEK＝?J。（均取两位有效数字）
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，即使操作规范、数据测量及数据处理都很准确的前提下，该实验求得的ΔEP也总是略大于ΔEK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因是?。
参考答案：（1）B，应该接到电源的交流输出端；D，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带；C，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去
（2）0.47；0.46
（3）重锤下落时受到空气阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锺的机械能减少
本题解析：ΔEP＝mghob=0.47J。
（求速度应用平均速度等于中间时刻的瞬时速度）。
本题难度：一般
2、计算题 如图所示，让小球从图中的位置
由静止开始下摆，正好摆到最低点
时摆线被拉断，设摆线长
m，悬点到地面的高度为
m，不计空气阻力，求摆球落地时的速度。
参考答案：10 m/s
本题解析：由于运动小球从点经点到落地点
的整个运动过程中只有重力做功，以地面为参考平面，根据机械能守恒定律有：
?（3分）
由几何关系知球的初始高度为：
?（3分）
两式联立解得：
?（3分）
本题难度：简单
3、选择题 如图小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中?正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球的重力势能随时间一直减少
C．小球的动能先从零增大，后减小到零，在b点时动能最大
D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
参考答案：A、小球下落过程只有重力与弹簧弹力做功，小球的重力势能、动能、弹簧的弹性势能之间相互转化，所以小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而不是小球机械能守恒，故A错误．
B、小球下落过程重力一直做正功，即重力势能一直减小，故B正确．
C、小球下落刚接触弹簧时，仅受重力，加速度为重力加速度，速度继续增大，当小球向下运动到某一位置时，重力等于弹簧向上的弹力，此时加速度为零，速度达到最大值，再向下运动的过程中，弹簧弹力大于重力，加速度向上，小球开始减速，直到运动到最低点时，速度为零，加速度是向上的最大值，故C错误．
D、小球下落过程只有重力与弹簧弹力做功，到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确．
故选：BD
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为
和
，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 
A.转动过程中A球的机械能守恒
B.转动过程中两球的机械能守恒
C.A球速度最大时，两小球的总重力势能最小
D.A、B两球的最大速度之比
参考答案：BCD
本题解析：在转动过程中支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，杆对系统做功为零，没有其他能量产生，所以系统机械能守恒，但对于A、B球来说由于有杆做功，所以两球各自的机械能都不守恒，B对；A错；当A球速度最大时B球速度也最大，但机械能不变，系统总重力势能最小，C对；两球围绕同一个转轴运动，所以角速度相同，由v=wr可知线速度之比等于半径之比，为2：1，D对；
点评：本题难度较小，明确机械能守恒的条件，了解机械能守恒的几种表达式，例如系统动能的增量的等于重力势能的减小量
本题难度：简单
5、选择题 如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中
[? ]
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量不守恒，机械能不守恒
C．动量守恒，机械能不守恒
D．动量不守恒，机械能守恒
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般