时间:2017-03-01 00:07:02
1、简答题 如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的3个点A、B、C作为测量点．经测量知道A、B、C各点到点O的距离分别为15.55cm、19.20cm、23.23cm．根据以上数据可知，当打点计时器打B点时重物重力势能的减少量为______J，重物的动能为______J．（取3位有效数字）
参考答案：重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.1920=1.88J．
在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，因此有：
vB=xAC2T=0.2323-0.15550.04=1.92m/s
△Ek=12mvB2=12×1×1.922J=1.84J
故答案为：1.88；1.84
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，据此验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量
D．释放纸带，立即接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______（将其选项对应的字母填在横线处）
（2）在验证机械能守恒定律的实验中，若以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v2---h的图象应是______，才能验证机械能守恒定律；v2---h图象的斜率等于______的数值．
参考答案：（1）B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误．
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错误．
D：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．
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，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D错误．
故选：BCD．
（2）利用v2-h图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒，mgh=12mv2，
即v2=2gh
所以以v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线．
那么v2-h图线的斜率就等于2g．
故答案为：（1）BCD；（2）过原点的倾斜直线，2g．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在做“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是
[? ]
A. 选用重锤时，质量大的比质量小的好
B．选用重锤时，密度大的比密度小的好
C．选用重锤后要称量其质量
D．重锤所受到的重力要远大于它所受到的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力
参考答案：ABD
本题解析：
本题难度：简单
4、简答题 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．
①实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图乙所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02S，重力加速度g=10m/s2；重锤的质量为m=1kg，已知S1=0.98cm，S2=1.42cm，S3=1.78cm，S4=2.18cm，重锤从B点到C点重力势能变化量是______J，动能变化量是______J．（结果保留三位有效数字）
②若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为______．
参考答案：①B点的速度为：vB=sAC2T=0.6m/s
EKB=12mv2B=0.180J
C点的速度为：vc=sBD2T=0.8m/s
C点动能为：EKC=12mv2C=0.320J
重锤重力势能的变化量是：mghBC=0.142J
重锤动能的变化量是：△EK=EKC-EKB=0.140J
故答案为：0.142，0.140．?
②由于存在摩擦阻力因此重力势能的减小量略大于动能增加量．
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 为了测定一根轻弹簧压缩至最短时能储存的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽的轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：
（1）需要测定的物理量是_________________
（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=___________________
参考答案：(1)桌面高度h，球落地点与飞出点间水平距离s，小球质量m
(2)mgs2/(4h)
本题解析：
本题难度：一般