时间:2019-06-28 05:52:55
1、简答题 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图1所示的甲或乙方案来进行．
（1）比较这两种方案，______（选填“甲”或“乙”）方案好些，
（2）图2是（1）中某种方案得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．物体运动的加速度a=______；该纸带是采用______（选填“甲”或“乙”）实验方案得到的．
（3）图3是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是______
A．vN=gnT；B．vN=
| xn+xn+1 2T |
| dn+1-dn-1 2T |
参考答案：（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些．
（2）采用逐差法求解加速度．
x4-x2=2a1T2，
x3-x1=2a2T2，
a=x4+x3-x2-x14T2=0.264+0.215-0.167-0.1190.04=4.83m/s2
因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加速度．所以该纸带采用图乙所示的实验方案．
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度，可以求出N点的速度为：
vN=xn+xn+12T或vN=dn+1+dn-12T，故AD错误，BC正确．
故选：BC．
故答案为：（1）甲；（2）4.83m/s2，乙；（3）BC．
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，采用如图所示的装置，进行了如下一些操作：
（A）用天平称出重物的质量
（B）使用计时器打点时，先放开纸带，后接通电源
（C）从打上点的纸带中挑出点迹清晰的纸带进行测量
（D）用所选纸带求打某点时对应的重物下落的速度V，用v=gt计算，其中和t为从打第1点到打该点的时间间隔，g为当地的重力加速度。
该同学的以上做法正确的是____________。（填序号）
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤．回答下列问题：
（1）．为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______．（填入正确选项前的字母）
A．米尺?B．秒表?C．天平
D．0～12V的直流电源?E．0～12V的交流电源
（2）．需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=g?t计算出瞬时速度v0
b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=
| 2gh |
参考答案：（1）电磁打点计时器需要的电源是交流电源，故选择E，不选D；打点的时间间隔是0.02S，不需要秒表B；验证机械能守恒定律的实验可以不用测量重物的质量，可以不要天平；测量长度要用到米尺，故选项A．所以，还需要的器材有A和E．
（2）实验中，要验证的是：mgh与12mv2是否相等，即：gh=12v2，因此需要用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v0．最后验证两者是否相等．故只有方案D正确．
故答案为：（1）AE；?（2）d
本题解析：
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4、简答题 （1）若在示波器的Y输入”和“地”之间加上如图甲所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外X”档，则此时屏上应出现的情形是图乙中的______．
（2）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．
①实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？
②如图所示，用10分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.25×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为______?m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：滑块（含遮光条）的质量M以及______和______（文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较______和______在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．
参考答案：（1）扫描范围旋钮置于“外X”挡，此时机内没有扫描电压，“y输入”与“地”之间接信号输入电压如图甲所示为一稳恒电压，则亮点在y方向的偏转是固定值，水平方向也没有外接电压，屏上的亮斑不会发生水平方向的移动，所以看到的图象应该是C图中的图象，故ABD错误，C正确．
故选C．
（2）①当气垫导轨接通电源后，导轨可以认为是光滑的，判断是否水平的方法是：接通电源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．
故答案为：接通电源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．
②游标卡尺主尺读数为0.5cm，游标尺上第0个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为0×0.1=0.0mm=0.00cm，所以最终读数为：0.5cm+0.00cm=0.50cm；
由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为：滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，钩码的质量m．
v=dt=0.4m/s；
根据实验原理可知，该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理量为：
故答案为：0.50cm，0.4，滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，钩码的质量m．
③钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为：12(m+M)(d△t)2，因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒．
故答案为：mgs，12(m+M)(d△t)2．
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