时间:2020-08-16 00:02:10
1、简答题 （1）用落体法验证机械能守恒定律的实验中，
①运用公式
| 1 2 |
参考答案：（1）①用公式12mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，
打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，
所以有：h=12gT2=×9.8×0.022 m≈2mm．
②A、根据机械能守恒表达式可知，验证过程不需要测量重锤质量，故A错误；
B、为了减小阻力对其影响，选用重锤时，应该选用质量大体积小重锤的进行实验，故B正确；
CD、由于重锤下落过程中克服阻力做功，因此动能的增加量小于重力势能的减小量，故C正确、D错误．
故选：BC．
（2）①中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
vB=sAC2T=0.0702-0.03132×0.02m/s=0.972m/s
故答案为：0.972m/s．
②物体重力势能减小量：△EP=mgh=1×9.8×0.0486=0.476J
动能的增加量为：△Ek=12mvB2=12×1×0.9722=0.473J
③由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．
故答案为：（1）①物体在只受重力的作用下，初速度为0的运动；2mm．②BC．
（2）①0.972m/s；②0.476J；0.473J；③各种阻力做功，机械能转化为内能．
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 某小组通过如下操作探究“物体的势能转化为动能的过程中机械能守恒”。?
①将两段带槽轨道连接在一起，抬起轨道的一端大约5cm，并在它下面垫一木块，如图所示。确保装置的稳固性，使一个小钢球得以平滑地滚过两段轨道的连接处；?
②测得轨道水平部分的长度为1m；
③在倾斜轨道上某点释放小球，测量释放高度（相对水平轨道）；当它到达轨道水平段时，启动秒表，到达终点时，停下秒表。记录这段时间，计算小球在水平轨道上的速率，将所有数据计算处理，记入下表。
④把所垫木块分别移动到倾斜轨道的
处、
处，使轨道倾斜角度增大，重复步骤③，分别得到2、3两组数据。
⑤把木块移动到倾斜轨道的
处，不断改变释放位置，重复步骤③，得到第4次及以后各组实验数据。?
请回答下列问题：?
（1）请根据测量计算第5次实验的相关数据，其中v2=__________m2/s2；?
（2）写出该小组同学设计前三次实验的目的是__________________________；
（3）本实验中可能产生误差的原因（至少写出两条）?______________________________________________________?
参考答案：（1）0.35
（2）探究动能和势能相互转化是否与斜面倾角有关
（3）摩擦阻力，时间测量，空气阻力，长度测量等
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，使质量为m=1.00 kg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为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0. 02 s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80 m/s2。 
（1）从O点到B点，重物重力势能的减少量△Ep=________J，动能增加量△Ek=_______J （结果取三位有效数字）；
（2）用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到O点的距离，以
为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出
-h的图象，若图线的斜率等于某个物理量的数值，则说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是________。
参考答案：（1）1. 88；1.84
（2）当地重力加速度
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路．
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落．
c、关闭电源，取出纸带，更换纸带重复步骤b，打出几条纸带．
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理：
①若是探究重力做功和物体动能变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=______．
②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=______．
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是______．
参考答案：①根据vt2=xt可得在B点时重锤运动的瞬时速度VB=S2+S32T
②为减小偶然误差可以通过“二分法”来求平均加速度的值，将OF按时间分成OC段和CF段，则对应时间t=3T，由△x=at2可得g=(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)9T2
③由牛顿第二定律可得mg′-f=ma=mg，可见f=mg′-mg，所以若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是重锤的质量m．
故答案为①S2+S32T，②(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)9T2，③重锤的质量m
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 李明同学在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中记录的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻的计数点间的时间间隔为了，有关距离如图所标．
（1）打点计时器打下B点时，物体的速度表示式为vB=______；
（2）该同学在实验报告中称，他测得物体下落高度h?及对应速度v．依据v和h的数据得：
| v2 2 |
参考答案：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vB=S22T．
故答案为：vB=S22T．
（2）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，实验结果一定是v22＜gh，否则数据即为错误的．
故答案为：重物克服阻力做功，v22＜gh．
本题解析：
本题难度：一般