时间:2017-11-10 09:07:46
1、实验题 利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验：若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8 m/s2，重物质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中数据可知，重物由0点运动到B点，重力势能减少量_______________J；动能增加量_________________J，产生误差的主要原因是______________________________。（保留3位有效数字）
参考答案：7.62，7.59，存在阻力
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：
①______；②______．
（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5，若打点的时间间隔为T，则打E点时重物速度的表达式为vE=______．
参考答案：（1）打点计时器不能使用直流电源，应使用交流电源．重物开始释放时应紧靠打点计时器，否则打不到点或打的点太少．
（2）E点的速度等于DF段的平均速度，所以vE=h5-h32T．
故答案为：（1）打点计时器应使用交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器．（2）h5-h32T
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图甲，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以验证机械能守恒定律．某同学设计了图乙装置来完成同样的实验．
（1）下列关于图乙装置的说法中，能减小实验误差的是______．
A．用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大
B．用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定
C．选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小
D．用图乙方式可以节省纸带，让点迹更为密集
（2）图丙是某次实验所得到的一条点迹较为清晰的纸带的一段，经过测量计算后，某同学画出了如图丁所示的E-h图线，则他所画图线选取的零势能点为图丙中打点计时器打下______（选填“1点”或“11点”）时物体所在的位置，图丁中表示动能随高度变化的曲线为______选填“图线A”或“图线B”），
（3）图丁中的h1=58.5mm和h2=390.0mm两处机械能E1与E2大小关系为E1______E2（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
参考答案：（1）A、用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大，故A正确．
B、用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定．故B正确．
C、选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小．故C正确．
D、采取图乙方式并没有节省纸带，点迹没有变密集．故D错误．
故选ABC．
（2）由题意可知，1点的动能小，11点的动能大，从1点到11点动能逐渐增大，因为图线中一个能随高度的增加而增加，一个能随高度的增加而减小，知选取11点为零势能点，1点的高度大，重力势能大，动能小．所以图线B是动能随高度变化的曲线．
（3）机械能等于动能与势能之和，通过图线发现，在横坐标分别为58.5mm、390mm处，两图线的纵坐标之和在h2处大，所以E1＜E2．
故答案为：（1）ABC，（2）11点，图线B，（3）小于．
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。(g=9.8m/s2，计算结果保留3位有效数字)从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝_____________J，此过程中物体动能的增加量Ek=_____________J。由此可得到的结论是：_____________.? 
参考答案：3.19；3.13；在误差允许范围内机械能守恒
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，电源频率是50Hz．某同学选择了一条理想纸带，各记数点到O点的距离已记录在各记数点下，如图7所示．?O点是打的第一个点，相邻两计数点间都还有3个计时点未画出．下落物体的质量为1kg，请由纸带求出重物下落中由O到2的过程中，动能增加了______?J；?重力势能减少多少______?J；这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______（填大于、等于、小于）动能的增加量，原因是______．计算中g取9.8m/s2．
参考答案：计数点2的瞬时速度v2=x132T=(498-125)×10-32×0.08m/s=2.33m/s，则动能的增加量△EK=12mv22-0=12×1×2.332J=2.71J．
重力势能的减小量△EP=mg△h=9.8×0.2805J=2.74J．可知重力势能的减小量大于动能的增加量，原因是纸带克服摩擦力做功．
故答案为：2.71，2.74，大于，纸带克服摩擦力做功．
本题解析：
本题难度：简单