时间:2019-05-21 04:12:07
1、填空题 （1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示．实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等于动能的增加量．以下步骤仅是实验操作中的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按正确的顺序排列：______（填代号）．
A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电源连接起来
B．用天平称出重锤的质量
C．把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．用秒表测出重锤下落的时间
E．释放纸带
F．重复几次，得到3～5条符合要求的纸带
G．接通电源
（2）根据纸带算出相关各点的速度v，测量出由静止开始下落的距离h，以
| v2 2 |
参考答案：（1）在本实验中由于采用了打电计时器，故不需要有用秒表；在数据处理中，质量m可以约去，故质量也不需要测量，只需验证gh=12v2即可； 故BD多余；
而在实验中应先安装仪器，再进行实验； 同时还要注意先接通电源再放纸带； 本实验中应多次测量，故实验中的步骤应为：ACGEF；
（2）本实验需要验证gh=12v2，则v22=gh； 故图象应为直线，图象的斜率为重力加速度g：
故答案为：（1）ACGEF；（2）B，当地的重力加速度（或g）．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 在“验证机械能守恒”的实验中
（1）打点计时器的安装放置要求为______开始打点计时的时候，应先______，然后______．
（2）实验中产生误差的原因主要是______，使重锤获得的动能往往______（填写“大于、小于或等于”）它所减少的重力势能．为减小误差，悬挂在纸带下的重锤应选择______．
参考答案：（1）打点计时器安装时，面板要竖直，这样才能使重锤在自由落下时，受到的阻力较小．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下．
（2）产生误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力，使得重锤获得的动能小于它所减少的重力势能．为减小误差，重锤的质量应选大一些的．
故答案为：（1）底板要竖直，两限位孔在同一条竖直线上；?通电打点；?释放重物
（2）摩擦阻力； ?小于； ?质量大一些的
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 某同学利用验证机械能守恒定律的实验装置来测定当地的重力加速度，该同学在通过实验得到的纸带上选取6个点，每相邻两个点之间的时间间隔均为T，其中1、2、3点相邻，4、5、6点也相邻．3、4点之间还有几个不清楚的点．若测得1、3距离为s1，4、6之间的距离为s2，2、5之间的距离为s3．则第2点速度的表达式v=______，重力加速度的表达式是g=______．
参考答案：如图所示，
根据中间时刻速度公式v?t2=xt可得，第二点速度v=s?12T，同理第五点速度为v?5=s?22T，设第三点到第四点时间为△t，则其中间时刻速度为v?中=s?3△t，根据V=v?0+at可得
v?5=v+g（2T+△t），v?中=v+g（T+△t2），联立解得g=s22-s218s?3T2?．
故答案为s?12T，s22-s218s?3T2
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的（甲）或（乙）方案来进行。 
（1）比较这两种方案，____________（填“甲”或“乙”）方案好些，主要理由是____________。
（2）某小组的同学选用图甲的方案实验，进行了如下操作，其中错误的是____________。
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方
C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
D．换几条纸带，重复上面实验
E．在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度
F．将测量数据及计算结果填入自己 设计的表格中
G．根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量，验证机械能守恒定律
（3）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器打点周期为0.02s，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是____________，重锤的质量为m=0.2kg，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了____________J；这时它的动能增加量是____________J。（g取10m/s2，结果保留三位有效数字） 
（4）实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况，其主要原因是________________________。
参考答案：（1）甲，甲方案比乙方案阻力影响小
（2）C
（3）25.9cm或OC，0.354，0.335~0.350之间
（4）重锤在下落的过程中克服阻力做功导致机械能减小
本题解析：
本题难度：困难
5、实验题 某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置探究重锤的速度随时间的变化规律。使用交流电源的频率为50Hz，让重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打下图中D点时纸带的速度vD＝__________m/s （保留三位有效数字），该同学处理纸带后得数据如表，请在坐标纸上作出其v-t图象。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际的重力加速度，试分析可能的原因： 
参考答案：3.56?；
；受到摩擦阻力和空气阻力的作用
本题解析：
本题难度：困难