时间:2017-03-02 10:04:52
1、简答题 某同学设计图甲所示实验验证物块A、B组成的系统机械能守恒．物块B装有一宽度很小的挡光片，测得挡光片宽度为d，A和B（含挡光片）的质量分别为m1和m2．系统由静止释放，当挡光片通过光电门（固定光电门的装置未画出）时，可通过计算机系统记录挡光时间△t．改变挡光片到光电门的距离h，重复实验，采集多组数据（A未碰到滑轮）．
（1）若某次记录的挡光时间为△t1则挡光片到达光电门处时B的速度大小为______．
（2）该同学设想：若根据采集到的数据能得到图乙所示的直线，就能说明物块A、B组成的系统机械能守恒，按照这个设想，图线的纵坐标可以是______（选填“△t”、“△t2”、“
| 1 △t |
| 1 △t2 |
参考答案：（1）B经过光电门时的瞬时速度可近似认为是B经过光电门的平均速度
挡光片到达光电门处时B的速度大小为v=d△t，
（2）m1、m2组成的系统为研究对象，
动能的增加量△Ek=12（m1+m2）v2=12（m1+m2）(d△t)2
重力势能的减小量△Ep=（m2-m1）gh
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．
即12（m1+m2）(d△t)2=（m2-m1）gh
所以按照这个设想，图线的纵坐标可以是1△t2，即1△t2=2(m2-m1)g(m1+m2)d2h
k=2(m2-m1)g(m1+m2)d2
所以重力加速度的大小g为kd2(m2+m1)2(m2-m1)?．
（3）在实际运动过程中系统动能的增加量△EK小于系统势能的减少量△Ep，指出产生这个系统误差除空气阻力外的两个原因：绳和滑轮有摩擦，绳有一定的质量．
故答案为：（1）d△t
（2）1△t2，kd2(m2+m1)2(m2-m1)?
（3）绳和滑轮有摩擦，绳有一定的质量
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中要用工具测量和通过计算得到的有
A.重锤的质量
B.重力加速度
C.重锤下落的高度
D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度
参考答案：CD
本题解析：通过实验原理可知，重锤下落高度要用毫米刻度尺直接量出，下落这一高度时对应的速度用平均速度求出，故需用工具测量的是C，通过计算得到的是D
本题难度：一般
3、实验题 DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：
（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。
（2）图（a）所示的实验装置中，小球起到_______________的作用，传感器K的名称是_______________。
（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是__________________________。
参考答案：（1）丙、乙、甲
（2）挡光片（或遮光片、遮光板）；光电门传感器（或光电门、光电传感器）
（3）在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，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，即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．释放悬挂纸带的夹子，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）在一次实验中，质量的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），单位cm。那么：
①纸带的_____________（选填“左”或“右”）端与重物相连；
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=_____________J，此过程中物体动能的增加量ΔEk=_____________J（g取9.8m/s2）； 
参考答案：（1）BCD
（2）①左；②0.49m，0.48m ?
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下列几种运动中，机械能一定守恒的是
A.做匀速直线运动的物体
B.做匀变速直线运动的物体
C.做平抛运动的物体
D.做匀速圆周运动的物体
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单