时间:2017-07-10 21:28:13
1、实验题 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其实验的部分原理是利用平抛运动的知识。那么： 
（1）实验中必须要求的条件是___________。
A．弧形斜槽必须尽可能的光滑
B．弧形斜槽末端的切线必须水平
C．必须测量出小球的质量m
D．小球每次必须从同一高度处滚下
（2）实验中测得弧形斜槽末端离地面的高度为H，将钢球从斜槽的不同高度h处静止释放，钢球的落点距弧形斜槽末端的水平距离为s。则当s2与H、h的理论关系满足s2=_____________时，小球的机械能守恒。
（3）实验中，该同学发现实验结果不满足理论计算得到的s2-h关系，该同学认为出现这一结果的原因除了摩擦和空气阻力等外，还有一个原因可能是小球的大小，因此又用游标卡尺测了小球的直径，其结果如图所示。关于该同学认为“小球的大小”对结果有影响的分析，你认为正确吗？______________。（不需说明理由），小球的直径为_____________mm。 
参考答案：（1）AB
（2）4Hh
（3）正确，20.15（20.10或20.20）
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 I小明利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验装置的示意图如图1所示，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的光电门传感器可侧的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带若干段贴在透明直尺上，让直尺从一定高度由静止释放，井使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，表格中M为直尺质量）
| 实验次序 | △ti（10-3s） | vi=
| △Eh=
| △hi（m） | mg△hi 1 1.21 3.13 ----- ----- ----- 2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M 3 1.00 3.80 2.24M 0.23 2.25M 4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M 5 0.90 ______ ______ 0.41 ______ |
参考答案：（1）第5点速度为：v5=d△t5=3.8×10-3m0.90×10-3s≈4.22m/s
从第5点到第1点间动能的增加量为：△Ek=12Mv25-12Mv21=12×M×(4.222-3.132)≈4.00M；
从第5点到第1点间重力势能的减小量为：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.01M；
（2）根据动能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh一△h的图象是直线，故C正确；
故答案为：（1）4.22；4.00M；4.01M；（2）C．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所接电源的频率为50Hz，所打纸带如图所示。若通过测量纸带上某两个点的间距计算瞬时速度来进行验证，设已测得点2到点4的间距为s1，点O到点3的间距为S2，打点周期为T，为了验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验后，s1，s2和T应满足的关系为T=____ 。
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 在用落体法验证机械能守恒定律时．某同学按照正确的操作选得纸带如下，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒定律，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2．则该段重锤重力势能的减少量为______，而动能的增加量为______，（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）．这样验证的系统误差总是有重力势能的减少量______动能的增加量．（填“大于”、“等于”、或“小于”）
参考答案：重力势能的减小量等于重力做功，故有：△EP=mghOB=1.22mJ；
根据匀变速直线运动规律，B点的速度为：vB=hAC2T=1.55m/s
所以动能的增量为：△Ek=12mv2B-0=1.20mJ
由于重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，因此系统重力势能的减小量大于动能的增加量．
故答案为：1.22m，1.20m，大于．
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 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：A、本实验中要验证的是以下等式，mgh=12mv2，可见无需测量重物的质量，故A错误
B、使用计时器打点时，应先接通电源后放开纸带，故B错误
C、从打上点的纸带中挑出点迹清晰的纸带进行测量，便于操作且减小误差，故c正确
D、重物下落的速度v，不能用v=gt计算，只可利用纸带上的数据求出，故D错误
故选：C
本题解析：
本题难度：一般