时间:2019-06-28 05:52:55
1、简答题 I．在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么
（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用
| SAC 2T |
| PR |
| 2×0.75 |
参考答案：Ⅰ（1）、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度小于当地的重力加速度，所以求速度时不能用v2B=2gSOB来求，只能根据v?t2=xt来求瞬时速度值，所以乙正确．
（2）、根据△x=at2?，可求出a=OC-OAT2?，代入数据解得a=9.5m/s2?，由mg-f=ma解得阻力f=0.06N．
（3）、根据mgh=12mv22-12mv21可知，可以利用A点之后的纸带验证机械能守恒，即能实现．
Ⅱ（1）、由P=I2?R可得，I=
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 某同学利用右图所示装置测定当地重力加速度．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、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．4～6V的直流电源D．220V的交流电源
（2）如图是实验时所打出的一条纸带．A、B、C、D、E为打点计时器打出的点．打点计时器打下C点时重锤的瞬时速度为______m/s，该同学测得的当地重力加速度大小为______?m/s2．（结果保留三位有效数字）
参考答案：（1）该实验中需要测量计数点之间的距离，因此需要米尺，打点计时器记录了物体运动的时间，因此不需要秒表，由于实验使用的是电火花打点计时器，因此需要220V的交流电源，故BC错误，AD正确．
故选AD．
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：
vC=xBD2T=(84.00-24.00)mm2×0.02s=1.50m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2将T=0.02s，△x=4mm带入解得a=10.0m/s2．
故答案为：1.50；10.0．
本题解析：
本题难度：一般
3、实验题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示。
（1）纸带的_______________（选填：左、右）端与重物相连；
（2）选择纸带时，要求打出的第1、2两点间距约为2mm，其理由是重物的运动可视为_______________运动；
（3）打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB=_______________。
参考答案：（1）左
（2）自由落体
（3）0.98m/s
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 如图1所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验，
（1）某同学列举了该实验的几个步骤，其中不正确或没有必要的是______（填序号即可）
A．正确安装好实验仪器
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测出下落重物的质量，且精确到0.01kg
D．实验中，需保持提纸带的手不上下移动，且保证纸带竖直
E．为了使打出来的第一个点清晰，应该先释放纸带再接通打点计时器电源开关
F．在纸带上离起始点较远的地方选择几个连续的点，测出它们距起始点的距离
（2）在实验中，得到一条纸带如图2所示，把第一点记作O（此时纸带速度为零），打点记时器打点的周期为T，有关长度在图中已标明．则打点记时器打出N点时，重锤的重力势能减少量为______和动能的增加量为______．（图中量为已知量，重锤质量用m表示）
参考答案：（1）B、将打点计时器接到学生电源的低压交流输出端，故B不正确．
C、因为我们是比较mgh、12mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要．
E、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，故E不正确．
故选：BCE．
（2）重力势能减小量：△Ep=mgh=mg（d1+S1）；
匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
vN=S1+S22T
故动能的增量为：△Ek=12mv2N=m(S1+S2)28T2
故答案为：（1）BCE；（2）mg(d1+S1)；m(S1+S2)28T2．
本题解析：
本题难度：一般
5、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，
| 1 t2 |
| 1 t2 |
| 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 |
| 1 t2 |
| 1 t2 |
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