时间:2017-11-10 09:07:46
1、实验题 一同学在学习了机械能守恒定律后，认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的，于是设计了如图所示的实验装置加以验证。图中曲面固定，底端B处切线水平且与桌的右边缘相齐，他的实验步骤如下： 
a．在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球从曲面上某点A由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
b．将木板向右平移适当的距离固定，再使小球由A点静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
c．测出OP的距离y，竖直木板向右移动的距离L，查出当地重力加速度g。
(1)要验证小球由A到B过程中机械能守恒，还需测量的物理量及符号是__________________；
(2)用上述测量量验证机械能守恒的表达式应该是__________________；
(3)从实验结果来看，小球沿曲面下滑的过程机械能是减少的，原因是___________________________。
参考答案：(1)AB间高度h
(2)
(3)下滑过程中小球克服摩擦力做功
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，选用点迹清晰的部分纸带进行测量．测得重锤下落到某点时的速度为v0，由该点再下落高度h时的速度为v，以v2为纵轴，以2h为横轴画出的图象应是 （ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：利用v2-2h图线处理数据，从理论角度物体到某点时的速度为v0，
由该点再下落高度h时的速度为v，下落过程中机械能守恒可以得出：
mgh=12mv2-12mv20
v2=2gh+v20
所以v2为纵轴，以2h为横轴画出的图线应是倾斜直线，截距为v20，也就是图中的B．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 “验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。若实验中所用的重锤质量m=l kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重锤的速度
_________，重锤动能
_________。从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是_________，因此可得出的结论是_________________________________。（结果保留3位有效数字，g取9.8m/s2） 
参考答案：0.590 m/s；0.l74 J；0.172J；在实验误差允许的范围内，机械能守恒
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 （1）光电计时器结构如图a所示，当有物体从M、N间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，若知物体的长度，就可知道物体通过光电门的速度．如图b，E、F为上下两个光电门，现要利用此装置探究机械能守恒定律．
①读出如图c游标卡尺测量的物块A厚度为______cm．
②让物块A从某一位置下落，通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为v1和v2，已知当地重力加速度为g，若要探究物块在EF之间运动的过程机械能是否守恒，还需测量的物理量为______．若______和
______在误差允许的范围内相等，则可说明物块的机械能守恒．（用物理量的字母符号表示）
（2）（用伏安法测量某一较大阻值的电阻Rx，为了避免电表内阻的影响造成误差，采用如图d的实验电路，其中R为高精度的电阻箱，S为单刀双掷开关．请完成有关内容：
①主要实验步骤如下：
A．开关S拨向1，______，使电压表和电流表有一合适的读数U和I．
B．初步估测电阻Rx的大小．
C．调节电阻箱的阻值为Rx的估测值，再把开关S拨向2，微调电阻箱的阻值，使电压表的读数为U时电流表的读数为______，读出此时电阻箱的阻值R0．
②利用测得的数据，可得该电阻Rx=______．还可测得电流表的内电阻等于______．
参考答案：（1）①由图示游标卡尺可知，主尺示数为1.2cm，游标尺示数为1×0.1mm=0.01cm，
游标卡尺示数为1.2cm+0.01cm=1.21cm；
②用刻度尺测出E、F两点间的距离L，如果物体从E到F过程中动能的变化量12m(v22-v21)与物体重力势能的变化量
mgL在误差允许的范围内相等，则可说明物块的机械能守恒．
（2）①A、开关S拨向1，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数U和I．
C．调节电阻箱的阻值为Rx的估测值，再把开关S拨向2，微调电阻箱的阻值，使电压表的读数为U时电流表的读数为I，读出此时电阻箱的阻值R0．
②由欧姆定律可得：开关在1位置时：UI=RX+RA，开关在2位置时：UI=R0+RA，由此可知，RX=R0，RA=UI-R0；
故答案为：（1）①1.21；②E、F之间的距离L；12m(v22-v21)；mgL；
（2）①A、调节滑动变阻器；C、I；?②R0；UI-R0．
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：
（1）纸带的______端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______；
（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______，此过程中物体动能的增加量△Ek=______（取g=9.8m/s2）；
（4）通过计算，数值上△Ep______△Ek（填“＞”“=”或“＜”=，这是因为______；
（5）实验的结论是______．
参考答案：（1）重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀．所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连．（2）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则vB=xAC2T=(7.06-3.14)×10-20.04m/s=0.98m/s．
（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J．动能的增加量△Ek=12mvB2=12×1×0.982≈048J．
（4）可见重力势能的减小量大于动能的增加量，原因是实验中有阻力．
（5）实验的结论是在误差允许的范围内，机械能守恒．
故答案为：（1）左；（2）0.98?m/s；
（3）0.49?J，0.48?J；
（4）＞，这是因为实验中有阻力；
（5）在实验误差允许范围内，机械能守恒．
本题解析：
本题难度：一般