时间:2019-05-21 04:12:07
1、实验题 如图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置，请回答下列问题：
（1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为______________。
A.打点计时器（含纸带）； B.重锤； C.天平；D.毫米刻度尺； E.秒表
（2）实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力，使重锤获得的动能往往______________它所减小的重力势能（填大于、小于或等于）。
（3）如果以
为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出
图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该线的斜率是______________。
参考答案：（1）ABD
（2）小于
（3）重力加速度
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都由光发射和接收装置组成．当有物体从光电门中间通过时，与之相连的计时器就可以显示物体的挡光时间．如图甲所示，图甲中NM是水平桌面、PM是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上相距为l的两个光电门（与之连接的计时器没有画出）．滑块A上固定着用于挡光的窄片K，让滑块A在重物B的牵引下从木板的顶端滑下，计时器分别显示窄片K通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s；
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图乙）d=______m（已知l＞＞d）；
（2）用米尺测量两光电门的间距为l=20cm，则滑块的加速度a=______m/s2（保留两位有效数字）；
（3）利用该装置还可以完成的实验有：______
A．验证牛顿第二定律
B．验证A、B组成的系统机械能守恒
C．测定滑块与木板之间的动摩擦因数
D．只有木板光滑，才可以验证牛顿第二定律
E．只有木板光滑，才可以验证A、B组成的系统机械守恒定律．
参考答案：（1）游标卡尺的主尺读数为：5mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为：5mm+0.15mm=5.15mm=5.15×10-3m．
故答案为：5.15×10-3．
（2）由于挡光时间极短，因此可以利用其平均速度来代替瞬时速度，故有：
v1=dt1? ①
v2=dt2? ②
v22-v21=2ax? ③
联立①②③得：a=(dt2)2-(dt1)22l≈0.32m/s2
故答案为：0.32．
（3）A、D、根据验证牛顿第二定律的实验原理可知，通过该装置可以验证牛顿第二定律，至于木板是否光滑对实验没有影响，故A正确，D错误；
B、E、要验证系统机械能守恒，木板必须光滑，故B错误，E正确；
C、根据该实验装置可知，将木板平放，通过纸带求出A、B运动的加速度大小，因此根据 牛顿第二定律有：mBg-mAgμ=（mA+mB）a，由此可知可以求出测定滑块与木板之间的动摩擦因数
故C正确．
故选ACE．
本题解析：
本题难度：一般
3、实验题 在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50 Hz。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm） 
（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是________（填A、B、C、D或E）点读数。（2）该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用
计算与C点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法_________（填“对”或“不对”）。
（3）若O点到某计数点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为__________。
（4）若重锤质量m=2.00×10-1 kg，重力加速度g=9.80 m/s2，由图中给出的数据，可得出从O点到打下D点，重锤重力势能的减少量为__________J，而动能的增加量为________J（均保留三位有效数字）。
参考答案：（1）B
（2）不对
（3）
=gh
（4）0.380；0.376
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 某同学将一条做“验证机械能守恒定律”实验时打出的纸带，混在了其它三条纸带中，已知打点计时器所用交流电频率为50Hz．为找出该纸带，该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9.8m/s2）（ ）
A．61.0mm?65.8mm?70.7mm
B．41.2mm?45.1mm?54.0mm
C．60.5mm?61.0mm?60.6mm
D．49.6mm?53.5mm?57.3mm
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=9.8（0.02）2≈3.9mm；
A中位移之差分别为4.8mm，4.9mm，故A错误；
B中位移之差为3.9mm，8.9mm，故B错误；
C中位移之差为0.5mm，0.4mm； 故C错误；
D中位移之差为3.9mm，3.8mm； 故D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 （1）用油膜法估测分子的大小．
实验中将每个油酸分子视为球形模型，并让油酸尽可能地在水面上扩展开，则形成的油膜可视为______．若已知滴入水中的酒精油酸溶液中所含的纯油酸的体积为V，油膜的面积为S，由此可估算出油酸分子的直径为______．
（2）如图甲，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动．当接通电源待电机稳定转动后，烧断悬挂圆柱棒的细线，圆柱棒自由下落，毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号．图乙是按正确操作顺序画出的一条纸带，图中O是画出的第一个痕迹，A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律．根据以上内容，可得：
①根据乙图所给的数据，可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为______J，重力势能的变化量为______J，由此可得出的结论是______．（g取9.80m/s2，结果保留三位有效数字）
②实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值．假设OF间的距离为h，EG间的距离s．电动机转动频率用f表示．有下面三种方法求重力加速度的值，分别是：______
A．根据h=
| 1 2 |
| 6 f |
| 2hf2 62 |
| 6 f |
| s 2T |
| 1 f |
| sf2 12 |
| s 2T |
| 1 f |
| s2f2 8h |
参考答案：（1）将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径．
油酸分子的直径为VS．
（2）①毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期．
已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，即每秒转20周，所以T=0.05s
根据在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
vB=XAC2T=1.24m/s
vE=XDF2T=2.68m/s
动能的增量为：△Ek=12mvE2-12mvB2=2.82J
重力做功等于重力势能的减小量，所以有：△Ep=mgh=mgXBE=2.88J
根据计算可知，动能的增加量和势能的减小量基本相等，故可得出在实验误差范围内物体下落机械能守恒的结论．
②方法C比较妥当，方法A、B都用到了t=6f，但OA间的时间间隔一般不等于1f（要小于它），因此t≤6f，从而A、B两种方法存在问题．
故答案为：（1）单分子油膜；VS
（2）①2.82，2.88，在误差范围内，圆柱棒的机械能守恒．
②C，方法A、B都用到了t=6f，但OA间的时间间隔一般不等于1f（要小于它），因此t≤6f，从而A、B两种方法存在问题．
本题解析：
本题难度：一般