时间:2018-03-18 09:48:04
1、简答题 在《验证机械能守恒定律》实验中，打出的纸带如图所示，其中A、B为打点计时器打下的第1、2个点，AB=2mm，D、E、F为点迹清晰时连续打出的计时点，测得D、E、F到A的距离分别为S1、S2、S3（图中未画出）．设打点计时器的打点频率为f，重物质量为m，实验地点重力加速度为g．一位学生想从纸带上验证打下A点到打下E点过程中，重物的机械能守恒．
（1）实验中，如下哪些操作是必要的______．
A．用秒表测量时间
B．重物的质量应尽可能大些
C．先开电源后放纸带
D．先放纸带后开电源
（2）重物重力势能减少量△EP=______，动能增量△EK=______．
（3）比较△EP和△EK发现，重物重力势能的减少量△EP大于动能的增加量△EK，造成这一误差的原因______．
参考答案：（1）A、可以用打点计时器计算时间，不需要秒表，故A错误；
B、重物的质量应尽可能大些，这样可以减小阻力引起的误差，故B正确；
C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C正确，D错误；
故选：BC
（2）因为AB=2mm，则A点为自由落体运动的初始位置，即vA=0，
从A点到E点过程中，重力势能的减小量为：△EP=mgS2
根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：
B点的瞬时速度：vB=S3-S12T=(S3-S1)f2
则动能增量为：△EK=12mvB2=m(S3-S1)2f28
（3）因为实验中有阻力作用，所以减小的重力势能大于增加的动能．
故答案为：（1）BC；（2）mgS2；m(S3-S1)2f28；（3）实验过程中有阻力作用．
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，使质量为m=1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0. 02 s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80 m/s2。 
（1）从O点到B点，重物重力势能的减少量△Ep=________J，动能增加量△Ek=_______J （结果取三位有效数字）；
（2）用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到O点的距离，以
为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出
-h的图象，若图线的斜率等于某个物理量的数值，则说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是________。
参考答案：（1）1. 88；1.84
（2）当地重力加速度
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 （1）用落体法验证机械能守恒定律的实验中，
①运用公式
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参考答案：（1）①用公式12mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，
打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，
所以有：h=12gT2=×9.8×0.022 m≈2mm．
②A、根据机械能守恒表达式可知，验证过程不需要测量重锤质量，故A错误；
B、为了减小阻力对其影响，选用重锤时，应该选用质量大体积小重锤的进行实验，故B正确；
CD、由于重锤下落过程中克服阻力做功，因此动能的增加量小于重力势能的减小量，故C正确、D错误．
故选：BC．
（2）①中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
vB=sAC2T=0.0702-0.03132×0.02m/s=0.972m/s
故答案为：0.972m/s．
②物体重力势能减小量：△EP=mgh=1×9.8×0.0486=0.476J
动能的增加量为：△Ek=12mvB2=12×1×0.9722=0.473J
③由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．
故答案为：（1）①物体在只受重力的作用下，初速度为0的运动；2mm．②BC．
（2）①0.972m/s；②0.476J；0.473J；③各种阻力做功，机械能转化为内能．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的．为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3．请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为______（已知当地的重力加速度为g=9.791m/s2）
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm
B.41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm
D.60.5mm 61.0mm?61.6mm．
参考答案：纸带中打出的点符合相临相等的条件，则可知相临两位移间应保证位移之差等于gt2=9.791×（0.02）2≈3.9mm；
A中位移之差分别为4.8mm，4.9mm；
B中位移之差为3.9mm，7.9mm；
C中位移之差为3.9mm，3.8mm；
D中位移之差为0.5mm，0.6mm；
故符合条件的为C；
故选C．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 不定项选择
下列有关高中物理实验的说法中，不正确的一项是（ ? ）
A．“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B．电火花打点计时器的工作电压是220 V的交流电
C．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般