时间:2017-07-10 22:31:10
1、填空题 下面两个实验中都使用了打点计时器：
（1）在利用打点计时器验证自由下落物体的机械能守恒的实验中，设在打O点时释放物体，打点计时器打A点时物体速度为v，OA之间的距离为h，一同学在实验报告中称，他测得v=2.38m/s，h=28.76cm，据此可得：
| 1 2 |
参考答案：（1）由于空气阻力、摩擦影响动能增量应略小于重力势能减少量，所以老师认为数据失实．
（2）根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：
vm=xt=1.50m/s
从右端开始取六段位移，
根据逐差法有：a=△xT2=(0.0578+0.0535+0.0504)-(0.0471+0.0440+0.0407)(3×0.04)2=2.1m/s2，方向与运动方向相反．
根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=1.0kg代人得：f=2.1N．
当汽车达到额定功率，匀速运动时，F=f，P=Fv=fvm，
代人数据解得P=3.0W．
故答案为：（1）由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量；（2）（1）1.50；（2）3.0
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 （1）现要测定一个额定电压6V、额定功率3W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0V～5.5V．
现有器材：
直流电源E（电动势6V，内阻不计）；
电压表
（量程6V，内阻约为4×104Ω）；
电流表
（量程300mA，内阻约为2Ω）；
电流表
（量程600mA，内阻约为1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω）；
电子键S，导线若干．
①如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是______．
②如图1已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接．
（2）某同学用如图2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的频率为50Hz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，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①他进行了下面几个操作步骤：
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．先接通电源，后释放纸带，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步骤是______，操作不当的步骤是______．
②他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析．如图3所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点．根据以上数据，当打点到B点时重锤的速度______m/s，计算出该对应的
| 1 2 |
| v2 2 |
参考答案：（1）①如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是
②测小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻较小，电流表应采用外接法，如图
（2）①B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当．
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没有必要．
故答案为：C，B．
②匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：
vB=xACtAC=1.84m/s
对应的12v2=1.69?m2/s2，gh=1.74m2/s2，
可认为在误差范围内存在关系式12v2=gh，即可验证机械能守恒定律．
③他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以v22为纵轴、以h为横轴画出的图象，
根据12v2=gh，所以应是图4中的C．
④光电门测速度的原理是用平均速度代替瞬时速度，因此有：
v=dt
由于12v2=gh，所以d22t2=gh
⑤比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：没有纸带与打点计时器间的摩擦影响，提高了测量的精确程度，实验误差减小了．?
故答案为：
（1）①
?②如图?
（2）①C、B?
②1.84、1.69、1.74、12v2=gh
③C
④dt，d22t2=gh
⑤没有纸带与打点计时器间的摩擦影响，提高了测量的精确程度，实验误差减小了．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 某同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，用质量为0.50kg?的重物拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器打出了一条纸带．在纸带上选取三个相邻的计数点A、B、C，相邻计数点间的时间间隔T=0.08s，O恰好为重物开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示．当地的重力加速度g取9.80m/s2．计时器在从记录点O到记录点B的过程中，重物的重力势能减少量值为______，计时器记录点B时，重物的速率是______．（结果均保留三位有效数字）
参考答案：重物重力势能的减小量△Ep=mgh=0.50×9.8×0.3829J=1.88J．
B点的速率等于AC段的平均速度，则vB=xAC2T=0.6333-0.19550.16≈2.74m/s．
故答案为：1.88J，2.74m/s．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验，正确完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学选取纸带上打出的连续三个点A、B、C，分别测出三个点距起始点O的距离如图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s2．
（1）若重物和夹子的总质量为1kg，那么在由O到B的过程中，动能增加量为______J，重力势能减少量为______J．（结果均保留2位有效数字）
（2）该同学在分析该实验误差时认为阻力的存在使得重物下落的加速度不再是重力加速度，于是他利用纸带求出重物下落的加速度为______m/s2．
参考答案：（1）重物重力势能的减少量为：△Ep=mg△h=1×9.8×0.0692=0.68J．
B点的速度为：vB=xAC2T=0.0941-0.04800.04=1.1525m/s，
所以动能的增加量为：△Ek=12mvB2=12×1×1.15252=0.66J
（2）根据匀变速直线运动的推论△x=aT2得：
a=△xT2= 91ExAM.org0.0941-0.0692-(0.0692-0.048)0.022=9.25m/s2．
故答案为：（1）0.66；0.68；（2）9.25
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下列关于机械能守恒的说法中，正确的是
A.若只有重力做功，则物体机械能一定守恒
B.若物体的机械能守恒，一定是只受重力
C.作匀变速运动的物体机械能可能守恒
D.物体所受合外力不为零，机械能一定守恒
参考答案：AC
本题解析：试题分析：若只有重力做功，则物体机械能一定守恒; 若物体的机械能守恒，物体不一定是只受重力，也许受其它力，但其它力做功的代数和为零；作匀变速运动的物体，如果除重力外的其它力做功为零，则机械能可能守恒；物体所受合外力不为零，但是如果除重力外的其它力做功不为零，则机械能也不一定守恒。选项AC正确。
考点：机械能守恒定律的条件。
本题难度：困难