时间:2017-08-07 15:01:16
1、填空题 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，P为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）如图所示．（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：
（1）纸带的______（用字母“P”或“C”表示）端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______，此过程中物体动能的增加量△Ek=______；（g取9.8m/s2）（结果保留2位有效数字）
（4）通过计算，数值上△EP______△Ek（填“＜”、“＞”或“=”），这是因为：______．
参考答案：（1）重物在下落的过程中，速度越来越大，在相等时间内的位移越来越大，知纸带的P端与重物相连．
（2）B点的速度等于等于AC段的平均速度，则vB=xAC2T=(7.06-3.14)×10-22×0.02m/s=0.98m/s．
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J．
此过程中动能的增加量△Ek=12mvB2=12×1×0.982≈0.48J．
（4）通过计算，数值上△Ep＞△Ek，因为克服阻力做功，使得机械能损失．
故答案为：（1）P（2）0.98m/s（3）0.49J，0.48J（4）“＞”，由于克服阻力做功使机械能损失
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 （1）做以下三个实验：
①验证动量守恒定律?②验证机械能守恒定律?③用单摆测定重力加速度
a、要用打点计时器的实验是______；b、要用天平的实验是______；
c、要用刻度尺的实验是______；（填字母代号）
（2）用如图所示的一种十分度游标卡尺（游标尺十等分总长19mm）测量单摆小球的直径，则小球直径为______m．
参考答案：（1）验证机械能守恒定律时需要打点计时器测量某一点的瞬时速度，需要刻度尺测量初末位置的高度．
验证机械能守恒定律需要天平测量小球的质量．需要刻度尺测量小球落地点的距离．
用单摆测定重力加速度需要刻度尺测量单摆的长度．
a．要用打点计时器的实验是②．
b．要用天平的实验是①．
c．要用刻度尺的实验是①②③
d.10分度，精度为0.1mm
（2）大于1mm的整数部分为20mm，由于游标尺上第六个刻线（除零刻线）与主尺刻线对齐，故不足1mm的小数部分为0.6mm，因而读数为20.6mm，即0.0206m；
故答案为：（1）a、②；b、①；c、①②③．（2）0.0206m．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示，先非常仔细地把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高H．滑块m上面装有l=3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2的速度v1?和v2，便可验证机械能是否守恒．若实验中测得图中L=1m，s=0.5m，H=20cm，m=500g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s，当地重力加速度g=9.80m/s．则滑块通过光电门G1时的速度v1=______m/s，滑块从G1到G2的动能增加量△EK=______J，势能减少量△Ep=______J，由此可以得到的结论为：______．
参考答案：由于光电门的宽度L很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v1=L△t1=0.6m/s
滑块通过光电门2速度v2=L△t2=1.5m/s
根据动能的定义式得出：
动能的增加量△EK=12mv21-12mv22=0.473J
重力势能的减小量△EP=mgh=0.5×9.8×0.1=0.490J
由此可以得出的结论是：在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
故答案为：0.6；? 0.473；?0.490；?在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1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．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）
①在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；
②在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=______J，系统势能的减少量△EP=______J，由此得出的结论是______；
③实验小组某同学先得出了v-h图象，继而又得出v2-h图象，如图甲、乙所示：该同学在得出v-h图象后，为什么还要作出v2-h图象？______．
④另一同学作出
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参考答案：①根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：
v5=x462T=(21.60+26.40)cm2×0.1s=2.4m/s
故答案为：2.4．
②物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=12mv25-0=0.58J；
重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=0.60J；
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．
故答案为：0.58，0.60，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．
③根据数学知识可知，得出图象若为直线，则可很容易的判断两个物理量之间的关系．
故答案为：先作出的vB-h图象，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图象，从而找出vB2、h之间的线性关系．
④本题中根据机械能守恒可知，mgh=12mv2，即有：12v2=gh，所以出12v2-h图象中图象的斜率表示重力加速度，由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.7m/s2．
故答案为：9.7．
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：?
? 
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5=__________m/s；
(2)从t2到t5时间内，重力势能增量为△Ep=__________J，动能减少量?△Ek=1.28J；?
(3)在误差允许的范围内，若?Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算可得Ep__________Ek(选填“＞”、“＜”或“=”)，造成这种结果的主要原因是__________。
参考答案：（1）3.48?
（2）1.24?
（3）＜；存在空气阻力
本题解析：
本题难度：一般