时间:2018-03-18 09:48:04
1、填空题 如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．
（1）为完成实验，还需下列哪些器材？答：______．
A．秒表?B．刻度尺?C．白纸?D．复写纸?E．小球?F．游标卡尺
（2）如果在实验中，得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则得到的实验结论是______．
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 x/cm 2.00 3.00 4.00 5.00 s/cm 10.20 15.14 20.10 25.30 |
参考答案：（1）弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再从前面的结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系．所以该实验中需要的器材有：B．刻度尺，用来测量弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s?
C．白纸，D．复写纸，E．小球，小球平抛后落在放有复写纸的白纸上，确定落地的位置．
故选BCDE．
（2）释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能
Ep=12mv2? ①
小球接下来做平抛运动，有
s=vt? ②
h=12gt2? ③
由①②③式可解得
Ep=ms2g4h? ④
由④的结论知：EP∝s2，
题目表格中给定的数据可知s∝x，综上可知：EP∝s2
故弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系为EP∝x2，即?弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比．
故答案为：（1）BCDE?
（2）弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 如图，这是验证机械能守恒定律实验中得到的一条纸带．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到起始点O（经过O点时的初速度等于零）的距离如图所示，则由图中数据可知，重物经过C点时的速率为______m/s，由O点运动到C点，动能的增加量等于7.56J，重力势能的减少量等于______J．由此得到的结论是：______．（取三位有效数字）．
参考答案：利用匀变速直线运动的推论
vC=xBDtBD=(0.8573-0.7018)m2×0.02S=3.89 m/s
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776 J=7.62? J．
在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．
故答案为：3.89，7.62，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 用落体法验证机械能守恒定律的实验，下面测量工具中属于必需的是（ ）
A．天平
B．弹簧秤
C．刻度尺
D．秒表
参考答案：在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，
由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，也不需要弹簧秤．
同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺．
故选?C
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 某同学验证机械能守恒定律的实验步骤以及所测量的数据如下：
A．将打点（或电火花）计时器竖直安装在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．取下纸带，再换一条新纸带，重复以上实验步骤
D．将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带使重物静止
E．选取一条理想纸带（所选纸带如图所示），用刻度尺测出物体下落的高度OA、OB、OC、OD、OE（图中O点是计时器打出的第一点），并计算出相应的瞬时速度vA、vB、vC…
F．分别计算出mvn2/2与mghn，在误差允许范围内，看是否相等
请完成下列问题：
（1）上述实验步骤合理的顺序是______．
（2）质量为1kg的重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能EP为______；重锤下落到打B点时，增加的动能EK为______．
（3）通过计算，数值上△Ep______△Ek（填“略大于”“略小于”“等于”），这是因为______．
参考答案：（1）在明确实验原理的前提下，先安装实验器材，然后再进行实验，故具体步骤为：A、D、B、C、E、F．
答案为：A、D、B、C、E、F．
（2）重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能EP：mgh=1.91J．
重物在B点的速度为：vB=SAC2×0.02=1.94m/s
增加的动能为：EK=12mv2B=1.88J
故答案为：1.91J，1.88J．
（3）由于重物下落过程中存在空气阻力，重物克服阻力做功消耗能量，因此△Ep 略大于△Ek．
故答案为：略大于，重锤下落过程中有阻力做负功，重锤的重力势能有少量损失．
本题解析：
本题难度：简单