时间:2019-06-28 05:18:20
1、填空题 某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化，来验证机械能守恒定律．实验装置如图所示．一般情况下物体动能的增加量______重力势能的减少量（填“大于”、“等于”、“小于”）．你认为，产生这种结果的一个可能原因是：______．
参考答案：用图示的实验装置做验证机械能守恒定律的实验时，由于空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，物体动能的增加量要小于重力势能的减少量．
故答案为：小于；空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 有一位同学，根据上题（47题）纸带中的数据，求出纸带中B、D点的速度vB、vD和该点的速度算出的动能分别为EkB=
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参考答案：本题是采用自由下落的运动验证机械能守恒定律，重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为12mv2，应该验证的表达式为：
12mυ2B-mghOB=12mυ2D-mghOD=12mv2E-mghOE
故答案为：不对．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时：
（1）有下列器材可供选择：
①铁架台?②打点计时器?③复写纸?④纸带?⑤低压直流电源?⑥天平?⑦秒表?⑧导线．
其中实验中不必要的器材是______（填序号）；缺少的器材是______．
（2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为mkg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由0点运动到B点，重力势能少量△Ep=______J；动能增加量△Ek=______J；产生误差的主要原因是______．
参考答案：（1）实验中不必要的器材是：⑤低压直流电源，打点计时器使用的是交流电源，
?⑥天平，因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．
⑦秒表，通过打点计时器打出的点可以计算时间．
缺少的器材是：刻度尺，用来测量计数点间的距离；
重锤，用来做下落的研究对象．
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62m．
利用匀变速直线运动的推论：
vB=xACtAC
动能增加量△Ek=12mvB2=7.59m．
产生误差的主要原因是由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少．
故答案为：（1）5、6、7；刻度尺、重锤．
（2）7.62m，7.59m，由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图：（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______，动能的增加量可表示为______．若在运动过程中机械能守恒，
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| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 s/m 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1.48 1.95 2.41 2.92 3.39 |
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参考答案：（1）根据几何关系可得导轨倾角sinθ=hd，滑块从A到B过程中系统重力势能减少量为△E?p减=Mgs．sinθ-mgs=Mgs.hd-mgs=Mgshd-mgs
滑块速度为v=bt，所以系统动能增加量△E?k增=12（M+m）v2?=12（M+m）(bt)2?．
若机械能守恒应有△E?p减=△E?k增，将上式代入整理可得1t2?=2(Mgh-mgd)(M+m)db?．s
（2）描点、连线如图所示，斜率k=2.39×104?m-1?．s-2?
故答案为（1）Mgshd-mgs，12（M+m）(bt)2?，2(Mgh-mgd)(M+m)db?．s
? （2）如图，2.39（2.38～2.44都可以）
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如下图。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离为9.51、12.42、15.7（单位cm）。
参考答案：（1）OC；15.70
（2）1.22；1.20；＞
本题解析：
本题难度：一般