时间:2017-08-07 15:01:16
1、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
2、简答题 用如图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的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
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端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
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．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．
答：______．
（2）实验中得到一条纸带，如图所示．根据打出的纸带，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s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为______，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为______．利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=______．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=______．
参考答案：（1）B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B操作不恰当；
C、因为我们是比较mgh、12 mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要；
D、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重锤下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D操作不恰当；
故选BCD．
（2）利用匀变速直线运动的推论得：
vC=xAEtAE=(s1+s2)4f=(s1+s2)f4
EkC=12mvC2=m(s1+s2)?2f2?32
重力势能减小量△Ep=mgh=mg（s0+s1）
利用匀变速直线运动的推论△x=at2得：
a=△xt2=(s2-s1)f24
（3）由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量大于动能的增加量．
重锤在下落的过程受重力mg和阻力f，根据牛顿第二定律得：
F合=mg-f=ma
f=mg-ma=mg-m(s2-s1)f24
故答案为：（1）BCD
（2）m(s1+s2)2f232，mg（s0+s1），(s2-s1)f24；
（3）大于，mg-m(s2-s1)f24．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 不定项选择
用自由落体验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的（ ? ）
A．天平
B．弹簧测力计
C．刻度尺
D．秒表
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是
[? ]
A.重锤的质量称量不准会造成较大的误差
B.重锤的质量选用大些，有利于减小误差
C .重锤的质量选用小些，有利于减少误差
D.先松开纸带让重物下落，再让打点计时器工作，会造成较大差错
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 （1）光电计时器结构如图a所示，当有物体从M、N间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，若知物体的长度，就可知道物体通过光电门的速度．如图b，E、F为上下两个光电门，现要利用此装置探究机械能守恒定律．
①读出如图c游标卡尺测量的物块A厚度为______cm．
②让物块A从某一位置下落，通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为v1和v2，已知当地重力加速度为g，若要探究物块在EF之间运动的过程机械能是否守恒，还需测量的物理量为______．若______和
______在误差允许的范围内相等，则可说明物块的机械能守恒．（用物理量的字母符号表示）
（2）（用伏安法测量某一较大阻值的电阻Rx，为了避免电表内阻的影响造成误差，采用如图d的实验电路，其中R为高精度的电阻箱，S为单刀双掷开关．请完成有关内容：
①主要实验步骤如下：
A．开关S拨向1，______，使电压表和电流表有一合适的读数U和I．
B．初步估测电阻Rx的大小．
C．调节电阻箱的阻值为Rx的估测值，再把开关S拨向2，微调电阻箱的阻值，使电压表的读数为U时电流表的读数为______，读出此时电阻箱的阻值R0．
②利用测得的数据，可得该电阻Rx=______．还可测得电流表的内电阻等于______．
参考答案：（1）①由图示游标卡尺可知，主尺示数为1.2cm，游标尺示数为1×0.1mm=0.01cm，
游标卡尺示数为1.2cm+0.01cm=1.21cm；
②用刻度尺测出E、F两点间的距离L，如果物体从E到F过程中动能的变化量12m(v22-v21)与物体重力势能的变化量
mgL在误差允许的范围内相等，则可说明物块的机械能守恒．
（2）①A、开关S拨向1，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数U和I．
C．调节电阻箱的阻值为Rx的估测值，再把开关S拨向2，微调电阻箱的阻值，使电压表的读数为U时电流表的读数为I，读出此时电阻箱的阻值R0．
②由欧姆定律可得：开关在1位置时：UI=RX+RA，开关在2位置时：UI=R0+RA，由此可知，RX=R0，RA=UI-R0；
故答案为：（1）①1.21；②E、F之间的距离L；12m(v22-v21)；mgL；
（2）①A、调节滑动变阻器；C、I；?②R0；UI-R0．
本题解析：
本题难度：一般