时间:2017-07-27 11:53:05
1、简答题 某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
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参考答案：（1）根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：65.0cm．
故答案为：65.0．
（2）物体从B点平抛，所以有：
x=v0t? ①
h2=12gt2? ②
联立①②解得：v0=x
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒，提供的实验器材如下：
A．小车B．钩码
C．一端带滑轮的木板 D．细线
E．电火花计时器F．纸带
G．毫米刻度尺H．低压交流电源
I．220V的交流电源
（1）实验中不需要的器材是______（填写器材序号），还应补充的器材是______．
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T．则打点2时小车的速度v2=______；若测得小车质量为M，钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别为v1、v5，己知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为______．
（3）实验中，钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能，主要原因是______．
参考答案：（1）电火花计时器直接使用220V，不需要低压交流电源，不需要的器材是H．还需要天平测量钩码的质量．
（2）匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可算2点速度，
即第点2的瞬时速度等于13间的平均速度v2=d3-d12T，
也等于04间的平均速度v2=d44T
把钩码和小车看成系统
系统减小的势能即为钩码减小的重力势能△Ep=mg（d5-d1）
系统增加的动能为小车和钩码增加的动能△Ek=12(M+m)v52-12(M+m)v12
验证点1与点5间系统的机械能是否守恒，就是验证△Ep=△Ek，即mg(d5-d1)=12(M+m)(v52-v12)
（3）小车在运动过程中受到阻力，以及纸带和打点计时器之间存在摩擦阻力，使得系统减少的重力势能没有完全转化为系统的动能，还有一小部分由于克服摩擦做功转化为内能．
故答案为：（1）H；天平；（2）v2=d3-d12T或v2=d44T；mg(d5-d1)=12(M+m)(v52-v12)；（3）小车和纸带受到阻力．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，实验装置如图甲所示．让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，此时橡皮筋对小车做的功记为W．然后用完全相同的橡皮筋二条、三条…合并在一起分别进行第2次、第3次…实验，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出．（打点计时器所用交流电频率为50Hz）．
（1）若木板是水平放置的，小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车正好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应采取的措施是______；
（3）如图乙是按正确操作分别是一条、二条、三条、四条橡皮筋作用于小车在实验中打出的部分纸带，
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W 小车速度v（m/s） 1.00 1.42 1.73 2.00 v2（m2/s2） 1.00 2.02 2.99 4.00 |
参考答案：（1）木板水平放置，小车受摩擦力作用，开始弹力大于摩擦力，做加速运动，当弹力等于摩擦力后，弹力小于摩擦力，做减速运动，知当弹力等于摩擦力时，速度最大．可知橡皮筋仍然处于伸长状态．故B正确．
（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，需平衡摩擦力．
（3）从表格中的数据可知，橡皮筋对小车做功增倍，则速度的平方也增倍，知橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．
故答案为：（1）B，（2）平衡摩擦力，（3）橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 利用图1所示的装置，验证机械能守恒定律．一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图2所示．测出物体对应于A点的速度vA，再测出物体由A点下落h后经过B点的速度vB，已知当地重力加速度为g．在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内，重物的重力势能的减少量为______．?在误差允许范围内，如果计算得出______关系表达式（请用字母表示），则机械能守恒定律得到验证．
参考答案：在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内，重物的重力势能的减少量为△Ep=mgh，
增加的动能是12mv2B-12mv2A
如果减少的重力势能等于增加的动能，则机械能守恒定律得到验证．即12mv2B-12mv2A=mgh．
故答案为：mgh，12mv2B-12mv2A=mgh
本题解析：
本题难度：简单
5、实验题 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)。
（1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____?（填“OA”、“OB”或“OC”）；
（2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，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使重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_________________。 
参考答案：（1）OC?
（2）1.22m；1.20m；因为有阻力做功，减少的重力势能一部分转化为内能
本题解析：
本题难度：一般