时间:2017-08-07 15:50:51
1、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图。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）甲同学用重锤在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___________动能的增加量（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是______________________________；
（2）乙同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量___________动能的增加量（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是________________________________。
参考答案：（1）1.22m；1.13m；大于；v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能
（2）小于；v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 如图1所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．
（1）关于这一实验，下列说法正确的是______
A．重锤的质量不必测量
B．打点计时器应接低压直流电
C．应先接通电源打点，后释放纸带
D．需使用秒表测出重物下落的时间
（2）选用实验中得出的一条纸带来验证机械能守恒定律．图2中O点为起始点，A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点．设相邻点间的时间间隔为T，下列表达式可以用本实验中计算F点速度vF的是______
A．vF=g（nT）B.vF=
| 2ghn |
| hn+1-hn-1 2T |
| xn+1-xn-1 2T |
参考答案：（1）A、因为要验证mgh=12mv2，两边的质量m可以消掉，所以可以不必测量重物质量，故A正确；
B：打点计时器应接交流电源，故B错误；
C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C正确；
D、可以用打点计时器计算时间，不需要秒表，故D错误；
故选：AC
（2）根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：
F点的瞬时速度：vF=hn+1-hn-12T，故C正确．
故选：C
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲所示．用刻度尺测量斜面的高度与长度之比为1：4，小车质量为400g，图乙是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz．由图乙可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=______m/s，打纸带上B点到E点过程中小车重力势能的减少量为______J，此过程中小车克服阻力所做的功为______J．（g取10m/s2，保留两位有效数字）
参考答案：①根据中点时刻的速度等于平均速度得：vB=xAC2T=0.081-0.0510.2=0.15m/s
vE=xDF2T=0.171-0.1050.2=0.33m/s
②小车重力势能的减少量：△EP=mg△h=0.4×10×（0.1350-0.0630）=0.072J
③根据加速度的定义式得：
a=△v△t=vE-vB3T=0.33-0.130.3=0.6m/s2
根据牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma
解得：f=14mg-ma=0.76N
所以克服阻力所做的功：W=-Wf=0.76×（0.135-0.063）J=0.055J
故答案为：0.15；?7.2×10-2；?5.5×10-2．
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行．
（1）比较这两种方案，? (填“甲”或“乙”)方案好些，理由是? ．
（2）如图（丙）是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图（丙）所示，已知每两个计数点之间的时间间隔
=0.1s．物体运动的加速度? ； 该纸带是采用?(填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据?．
参考答案：（1）甲?；? 因为这个方案摩擦阻力较小，误差小，操作方便，实验器材少
（2）a=4.8m/s2； 乙；?因为物体运动加速度比重力加速度小很多
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1>m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。
参考答案：(1)①②或①③
(2)①③
(3)例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”“选取受力后相对伸长量尽量小的绳”“尽量减小滑轮的质量”“对滑轮转动轴进行润滑”“选择质量相对较大的物块A，B”等
本题解析：
本题难度：一般