题目内容

如图甲，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以验证机械能守恒定律．某同学设计了图乙装置来完成同样的实验．
（1）下列关于图乙装置的说法中，能减小实验误差的是______．
A．用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大
B．用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定
C．选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小
D．用图乙方式可以节省纸带，让点迹更为密集
（2）图丙是某次实验所得到的一条点迹较为清晰的纸带的一段，经过测量计算后，某同学画出了如图丁所示的E-h图线，则他所画图线选取的零势能点为图丙中打点计时器打下______（选填“1点”或“11点”）时物体所在的位置，图丁中表示动能随高度变化的曲线为______选填“图线A”或“图线B”），
（3）图丁中的h1=58.5mm和h2=390.0mm两处机械能E1与E2大小关系为E1______E2（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（1）A、用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大，故A正确．
B、用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定．故B正确．
C、选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小．故C正确．
D、采取图乙方式并没有节省纸带，点迹没有变密集．故D错误．
故选ABC．
（2）由题意可知，1点的动能小，11点的动能大，从1点到11点动能逐渐增大，因为图线中一个能随高度的增加而增加，一个能随高度的增加而减小，知选取11点为零势能点，1点的高度大，重力势能大，动能小．所以图线B是动能随高度变化的曲线．
（3）机械能等于动能与势能之和，通过图线发现，在横坐标分别为58.5mm、390mm处，两图线的纵坐标之和在h2处大，所以E1＜E2．
故答案为：（1）ABC，（2）11点，图线B，（3）小于．
练习册系列答案
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（1）图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物．为完成本实验，除了所给的器材，还需要4～6V______电源（填直流或交流）
（2）在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重物质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出．经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.5cm，S3=28.9cm，g=10m/s2，完成以下问题：（计算结果均保留两位有效数字）
①纸带的______端与重锤连接（填左或右）．
②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s．
③从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增量△EK=______J．
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械守恒定律，实验装置如图甲所示，在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．
（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1______△t2．（填“＞”“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．
（2）遮光条宽度为d，滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2、d和鈎码质量m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是______和______（写出物理量的名称及符号）．
（3）若上述物理量间满足关系式______，则表明在上述过程中滑块和砝码组成的系统机械能守恒．
如图甲是某同学验证《机械能守恒定律》的实验及打出的一条纸带的一部分：

（1）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“左”或“右”）
（2）在实验中，该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是______
A．选用的重锤质量过大B．选用的重锤质量过小
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）已知打点计时器的周期为0.02s，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，图中数字为各点距起点O的距离，设重锤为m=0.1kg，当打点到B时，重锤的重力势能减少了0.191J，动能增加了0.190J，据此可以得出的结论是：______．
某同学用如图所示的装置测定重力加速度：
①电磁打点计时器的工作电源为______
②打出的纸带如图所示，与物体相连的是纸带的______（填“左”或“右”）
③纸带上1～9各点为计时点，则下落物体的加速度______m/s2
④若当地的重力加速度为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．
在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点迹间的时间间隔为0.02s（图中数据单位是cm）．
（1）纸带的______（填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）打点计时器打B点时，重物下落的速度vB为______m/s．
如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．
（1）为完成此实验，除了图中所示器材，还需要的器材有______
A．刻度尺B．秒表
C．天平D．“220V、50Hz”交流电源
（2）某同学实验打出的纸带如图所示，“0”点是第一个打点（此刻速度为零），0、1、2、…、4为连续打下的点．各相邻打点间的距离为S1、S2、…、S4．设打点计时器的打点时间间隔为T，实验地点的重力加速度为g．为了验证打下“0”点到打下“3”点过程中，重锤的机械能守恒，该同学利用υ=2gS3计算出打下“4”点时重锤的速度υ，你赞同吗？请写出你的看法．（若不赞同，请写出你的方法．）______．
（12分）在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙．动摩擦因数为，滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧，其始端D点切线水平且在木板AB上表面内，它们紧靠在一起，如图所示．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时速度为v0/2，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处，求：

（1）物块滑到B处时木板的速度vAB；
（2）木板的长度L;
（3）滑块CD圆弧的半径R.
如图所示，宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M’N’放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N’之间连有一个阻值为R=1.2Ω的电阻，在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻为r=0.4Ω的金属滑杆，导轨的电阻不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m。在导轨的NN’和OO’所围的区域存s在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=，此区域外导轨是光滑的。电动小车沿PS以v=1.0m/s的速度匀速前进时，滑杆经d=1m的位移由AA’滑到OO’位置。（g取10m/s2）求：

（1）若滑杆滑到OO’位置时细绳中拉力为10.1N，滑杆通过OO’位置时的加速度；
（2）若滑杆运动到OO’位置时绳子突然断了，则从断绳到滑杆回到AA’位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？（设导轨足够长，滑杆滑回到AA’时恰好做匀速直线运动。）

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