时间:2017-07-27 12:34:47
1、实验题 某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中（g取9.8m/s2）：
（1）他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要____________。（填字母代号）
A．直流电源
B．交流电源
C．游标卡尺
D．毫米刻度尺
E．天平及砝码
F．秒表
（2）先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如下图所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，代表它的符号是_______（选填“x1”、“x2”、“x3”）。
（3）已知电源频率是50Hz，利用（2）中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=_________m/s。
（4）重物在计数点O、B对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx2，增加的动能为
，通过计算发现，mgx2_____
（选填“>”、“<“=”），其原因是_________________。
参考答案：（1）BD
（2）x2
（3）1.90
（4）>；纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 （1）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：
A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．开关与导线若干
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．
2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．
参考答案：
（1）在实物图的连接中，应注意导线在接在接线柱上，电表要保证红进黑出；实物连接如右图所示；
（2）由电路图可知，电流表G与定值电阻串联充当电压表，则由闭合电路欧姆定律可得：
1000I1=E-I2r；
I1=E1000-I21000r；
由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为：9.0mA，故电源的电动势为1000×9.0=9.0V；
图象的斜率为(8-4)×10-30.5-0.1=1.0×10-2；
故内电阻r=1000×1.0×10-2=10.0Ω；
故答案为：（1）实物图如上图；（2）9.0；10.0．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 某同学利用如图（1）所示的装置来验证由小车与钩码组成的系统机械能守恒
（1）现提供如下器材：
A．小车?B．钩码 C．一端带滑轮的长木板? D．细绳 E．电火花打点计器?F．纸带 G．毫米刻度尺?H．游标卡尺
I．低压交流电源?J．220V交流电源．
实验中不需要的器材是______（填写器材前的字母），还需要的器材是______
（2）为尽可能消除摩擦力对本实验的影响，使验证结果尽可能准确，则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足______
（3）小明和小军同学在做该实验时，小明认为只要采用平衡摩擦力的方法将摩擦力平衡掉就可以了，无须满足（2）问中
小车质量M和钩码质量m的关系，而小军却否认小明的看法，你认为小明的看法______（选填“正确”或“不正确”），
理由是______
（4）两位同学统～观点后完成实验，得到一条纸带，去掉前面比较密集的点，r选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号
为0-6），测出相关距离如图（2）所示，要验证在第2点与第5点时系统的机械能相等，则应满足关系式______（设小车
质量M钩码质量m，打点周期为T．）
参考答案：（1）实验不需要游标卡尺，距离由刻度尺测量，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，I．还需要天平测量钩码的质量．
（2）为尽可能消除摩擦力对本实验的影响，使验证结果尽可能准确，则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足M＜＜m，
这样能使摩擦力做的功相对少些，以减小机械能的损失．
（3）小明的看法不正确，因为平衡摩擦力后，摩擦力还做负功，系统机械能不守恒．
（4）利用匀变速直线运动的推论：
v2=d3-d12T，
v5=d6-d42T
第2点与第5点时系统的动能增加12（M+m）（d6-d42T）2-12（M+m）（d3-d12T）2
第2点与第5点时系统的重力势能减小量：mg（d5-d2）
应满足关系式mg（d5-d2）=12（M+m）（d6-d42T）2-12（M+m）（d3-d12T）2
故答案为：
（1）H，I，天平
（2）M＜＜m
（3）不正确，因为平衡摩擦力后，摩擦力还做负功，系统机械能不守恒．
（4）mg（d5-d2）=12（M+m）（d6-d42T）2-12（M+m）（d3-d12T）2
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=________m/s，重锤的动能EkB=________J。从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为________J。（结果保留三位有效数字） 
参考答案：1.17，0.684，0.691
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 关于机械能下列说法，哪些是正确的是
A.作变速运动的物体，只要有摩擦力存在，机械能一定减少
B.如果物体所受的合外力不为零，则机械能一定发生变化
C.作斜抛运动的物体，不计空气阻力时，机械能是守恒的．因而物体在同一高度，具有相同的速度
D.在水平面上作变速运动的物体，它的机械能不一定变化
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单