时间:2017-08-07 15:01:16
1、选择题 下列运动过程中机械能守恒的是（ ）
A．跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动
B．悬点固定的单摆摆球获得一初速后在竖直平面内做圆周运动
C．摩天轮在竖直平面内匀速转动时，舱内的乘客做匀速圆周运动
D．带电小球仅在电场力作用下做加速运动
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
2、填空题 使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的______端与重物相连．设打点计时器的打点周期为T，且O为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为______．
参考答案：重物的速度越来越快，则相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连．
点3的瞬时速度等于2、4之间的平均速度，有：v3=s4-s22T．
则点3的动能Ek=12mv32=12m(s4-s22T)2=m(s4-s2)28T2．
故答案为：左端，Ek=m(s4-s2)28T2
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 （1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为m，使用的交流电的频率为f．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律．
①如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为sl，点C、E间的距离为s2，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vc______，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为______，动能的增加量为______．
②某同学上交的实验报告显示，重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能，则出现这一问题的原因可能是______．（填字母）
A．重锤的质量测量错误
B．该同学实验操作时先释放纸带，后接通电源
C．重锤下落时受到的阻力过大
D．所用交流电源的实际频率f大于50赫兹．
参考答案：①在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故C点的速度为：
vc=s1+s24T=s1+s24f
重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：
△Ep=mg（s0+s1）
动能增量为：△EK=12mv2c=mf2(s1+s2)232?
故答案为：s1+s24f，mg（s0+s1），mf2(s1+s2)232．
?②A、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、先释放纸带，后接通电源，影响打点的多少，不会导致动能增量大于势能减小量，故B错误；
C、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C错误；
D、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D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 如图图甲所示用包有白纸的质量为1Kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动，当接通电源待电动机稳定转动后，烧断悬挂圆柱棒的细线，圆柱棒自由下落，毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号，如图乙所示是按正确顺序画出的一条纸带，图中O是画出的第一个痕迹，A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹，设毛笔接触时不影响棒的运动，测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=20.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm已知电动机的铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律．
根据图中所示的数据，可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为______J，重力势能的变化量为______J，由此可得出的结论是______（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
参考答案：根据在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
vB=AB+BC2T=1.24m/s
vE=DE+EF2T=2.68m/s
动能的增量为：△Ek=12mvE2-12mvB2=2.82J
重力做功等于重力势能的减小量，所以有：△Ep=mgh=mg（BC+CD+DE）=2.88J
根据计算可知，动能的增加量和势能的减小量基本相等，故可得出在实验误差范围内物体下落机械能守恒的结论．
故答案为：2.82；2.88；在实验误差范围内物体下落机械能守恒
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 Ⅰ如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．
（1）在验证机械能守恒定律的试验中，没有必要进行的操作是______
A．用天平测重物的质量?B．用秒表测重物下落的时间
C．用打点计时器记录重物下落的信息?D．用纸带记录测量重物下落的高度
（2）该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，A、B、C为纸带中选取的三个计数点，如图2，每两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔T=______s，打点计时器在打下计数点B时，物体的下落速度为vB=______m/s．（小数点后保留两位有效数字）
（3）由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得的重物的重力势能的减少量______动能的增加量（选填“＜”，“＞”或“=”）
Ⅱ现有一只标值为“3.0V，xW”小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清．某同学想通过测量灯丝伏安曲线的方法，来找出该灯泡正常工作时的功率．
（1）已知该灯泡灯丝电阻较小，请先在图，3中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图，再选择合适量程的电流表与电压表，将图4中的实物连成完整的电路．
（2）开关S闭合之前，图4中滑动变阻器的滑片应该置于______（选填“A”端、“B端”、或“AB正中间”）
（3）该同学通过实验作出了灯丝的伏安曲线如图5所示，根据小灯泡的额定电压的标值为“3.0V”，从图5中可以找出该灯正常工作时的电流I=______A，其额定功率为P=______W．（结果均保留两位有效数字）
参考答案：Ⅰ、（1）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A没有必要；
打点计时器是一种较为精密的测量仪器，故不需要用秒表，故B错误；
故选AB．
（2）相邻两个计数点之间还有4个点未画出，故两个计数点之间的时间间隔为0.02s×5=0.1s；
匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故
vB=AB+BC2T=0.1870+0.20502×0.1=1.96m/s
故答案为：0.1，1.96．
（3）由于要克服阻力做功，故重力势能的减小量总是略大于动能的增加量，机械能近似守恒；
故答案为：＞．
Ⅱ、（1）电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器采用分压式接法；
电灯泡电阻较小，“大内小外”，故采用安培表外接法；
连线要注意电表的正负极接线柱，线不要交叉；
故电路图和实物连线图如下图所示；
（2）保证电压从0开始连续调节，故刚开始时，电灯泡应该处于短路状态，故滑动变阻器触头从最右端开始；
故答案为：B端．
（3）从图象得到横坐标为3V时，纵坐标为0.25A，故功率P=UI=3V×0.25A=0.75W
故答案为：0.25A．0.75W．
本题解析：
本题难度：一般