时间:2017-07-10 21:28:13
1、简答题 在用落体法“验证机械能守恒”的实验中，
（1）某同学上交的实验报告中，显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的可能原因是______
A．重锤的质量测量错误
B．用公式v=gt计算各点的速度
C．交流电源的频率不等于50Hz
D．重锤下落时受到的阻力过大
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A，B，C，D，E，测出A点距起始点O的距离为x0，点A，C间的距离为x1，点C，E间的距离x2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则
①从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=______，重锤动能的增加量△Ek=______．
②根据题中提供的条件，还可求出重锤实际下落的加速度a=______．
参考答案：（1）A、由mgh=12mv2可知，重锤的质量与实验的数据无关，所以重锤的质量测量错误不会影响实验的数据，所以A错误；
B、用公式v=gt计算各点的速度，则已经把重锤的运动看成是自由落体运动了，则mgh=12mv2恒成立了，故B错误．
C、交流电源的频率不等于50Hz．此时点之间的时间间隔不是0.02s，所以此时的测量的速度可能会大于真实的数值，导致重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，所以C正确；
D、重锤下落时受到的阻力过大，会使物体的速度减小，不会使物体的动能变大，所以D错误；
故选：C．
（2）①重锤重力势能的减少量为△EP=mg（x0+x1）．
打C点重锤的速度vC=x1+x22T，T=21f
重锤动能的增加量为△Ek=m(x1+x2)2f232
②由x2-x1=a(2f)2，得a=(x2-x1)f24
故答案为：（1）C；（2）①mg（x0+x1）；m(x1+x2)2f232；②(x2-x1)f24．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 某同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，打出一条纸带（如图所示），A，B，C是纸带上相邻的三个点，打B点时已经运动的时间为t，下落的高度为h，再利用图中所标数据，我们可以求得B点的速度是
[? ]
A．
B．
=gt
C．
D．
参考答案：A
本题解析：
本题难度：简单
3、实验题 利用如图所示的装置可以探究系统机械能守恒，在滑块B上安装宽度为L（较小）的遮光板（遮光板质量忽略不计），把滑块B放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连，连接好光电门与数字毫秒计，两光电门间距离用S表示。数字毫秒计能够记录滑块先后通过两个光电门的时间
、
，当地的重力加速度为g。请分析回答下列问题： 
（1）为完成验证机械能守恒的实验，除了上面提到的相关物理量之外，还需要测量的量有_____________（均用字母符号表示，并写清每个符号表示的物理意义）；
（2）滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度
=_____________、
=_____________（用题中已给或所测的物理量符号来表示）；
（3）在本实验中，验证机械能守恒的表达式为：_____________（用题中已给或所测的物理量符号来表示）。
参考答案：（1）钩码与滑块的质量分别为MA、MB
（2）L/Δt1，L/Δt2
（3）MAgS=(MA+MB)(L/Δt2)2/2－(MA+MB)(L/Δt1)2/2
本题解析：
本题难度：困难
4、简答题 “验证机械能守恒”的实验中
（1）下面叙述正确的是______
A．应该用天平称出重锤的质量
B．应该选用点迹清晰、特别是第1、2点间距离接近2mm的纸带
C．操作时应先通电再释放纸带
D．打点计时器应接在电压为4V-6V的直流电源上
（2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50HZ交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．这三个数据中不符合有效数字要求的是______，应该写成______cm．
（3）在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1㎏，根据以上数据当打点针打到B点时，重锤的重力势能比开始下落时减小了______J，这时它的动能是______J，g取9.8m/s2．由此得到的结论是______．
参考答案：（1）A、由mgh=12mv2?可知，本实验不需要测量重锤的质量，所以A错误；
B、根据自由落体运动规律应有h=12gT2?=12×9.8×0.022?m=0.002m=2mm，所以应该选用点迹清晰、特别是第1、2点间距离接近2mm的纸带，故B正确；
C、使用打点计时器时都应先接通电源再释放纸带，这样可以减小实验误差，所以C正确；
D、电磁打点计时器应使用4-6V的交流电源，所以D错误
故选BC．
（2）根据刻度尺的读数要求可知，应估读到0.1mm即0.01cm，所以不符合要求的是25.9cm，应写成25.90cm．
（3）重锤减少的重力势能为△E?P减=mgOB=1.734J，打B点是的速度v?B=AC4T=1.846m/s，所以动能E?kB=12×1×1.8462?J=1.704J（说明：本小题中若学生计算误差不大，均给全分），可见在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒．
故答案为（1）BC，（2）25.9，25.90，（3）1.734，1.704，在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图甲，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以验证机械能守恒定律．某同学设计了图乙装置来完成同样的实验．
（1）下列关于图乙装置的说法中，能减小实验误差的是______．
A．用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大
B．用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定
C．选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小
D．用图乙方式可以节省纸带，让点迹更为密集
（2）图丙是某次实验所得到的一条点迹较为清晰的纸带的一段，经过测量计算后，某同学画出了如图丁所示的E-h图线，则他所画图线选取的零势能点为图丙中打点计时器打下______（选填“1点”或“11点”）时物体所在的位置，图丁中表示动能随高度变化的曲线为______选填“图线A”或“图线B”），
（3）图丁中的h1=58.5mm和h2=390.0mm两处机械能E1与E2大小关系为E1______E2（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
参考答案：（1）A、用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大，故A正确．
B、用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定．故B正确．
C、选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小．故C正确．
D、采取图乙方式并没有节省纸带，点迹没有变密集．故D错误．
故选ABC．
（2）由题意可知，1点的动能小，11点的动能大，从1点到11点动能逐渐增大，因为图线中一个能随高度的增加而增加，一个能随高度的增加而减小，知选取11点为零势能点，1点的高度大，重力势能大，动能小．所以图线B是动能随高度变化的曲线．
（3）机械能等于动能与势能之和，通过图线发现，在横坐标分别为58.5mm、390mm处，两图线的纵坐标之和在h2处大，所以E1＜E2．
故答案为：（1）ABC，（2）11点，图线B，（3）小于．
本题解析：
本题难度：一般