时间:2018-10-01 01:41:46
1、填空题 在“验证机械能守恒定律“的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50赫．查得当地的重力加速度g=9.80米/秒2．测得所用的重物的质量为1.00千克．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．根据以上数据，可知：打C点时重物的速度为______m/s；重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于______焦，动能的增加量等于______焦（取3位有效数字）．
参考答案：利用匀变速直线运动的推论
vc=x46t46=xBDtBD=(0.8573-0.7018)m2×0.02S=3.89m/s
根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62 J．
动能的增加量△EK=Ekc-0=12mvC2=7.56 J
故答案为：3.89，7.62，7.56．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 某同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，用质量为0.50kg?的重物拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器打出了一条纸带．在纸带上选取三个相邻的计数点A、B、C，相邻计数点间的时间间隔T=0.08s，O恰好为重物开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示．当地的重力加速度g取9.80m/s2．计时器在从记录点O到记录点B的过程中，重物的重力势能减少量值为______，计时器记录点B时，重物的速率是______．（结果均保留三位有效数字）
参考答案：重物重力势能的减小量△Ep=mgh=0.50×9.8×0.3829J=1.88J．
B点的速率等于AC段的平均速度，则vB=xAC2T=0.6333-0.19550.16≈2.74m/s．
故答案为：1.88J，2.74m/s．
本题解析：
本题难度：一般
3、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
4、简答题 根据“验证机械能守恒定律”实验，回答以下问题：
（1）有下列器材可供选择：
A．铁架台B．电火花打点计时器C．墨粉纸盘D．纸带E．交流电源
F．天平G．秒表H．导线
上述器材不需要的是______（只填字母代号），缺少的器材是______．
（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用220V，50HZ打点计时器打出一条无漏点的纸带，如图，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，已知重锤质量为1kg，重力加速度取9.8m/s2．（计算结果保留3位有效数字）
①打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=______J．
②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为△EP=______J．
参考答案：（1）在该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，打点计时器需要的是交流电源，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，同时实验中缺少刻度尺．
（2）在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：vB=xAC4T
△EK=12mv2B=12×1×(0.1244-0.03144×0.02)2=0.676J
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0705J=0.691J．
故答案为：（1）F、G；重锤、刻度尺；（2）0.676；0.691．
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 “用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。 
（1）实验时，把? 点作为零势能点，光电门应分别放在?点上，以便分别测出小球经过这些点时的速度。
（2）实验测得D点的机械能明显偏小，造成这个误差的原因可能是? 。
A．摆锤释放的位置高于A点?
B．摆锤释放的位置在AB之间
C．摆锤在A点不是由静止释放的
D．光电门没有放在D点
参考答案：（1）D；BCD
（2）BD
本题解析：
本题难度：一般