题目内容

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0.0500s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所示（当地重力加速度取9.80m/s2，小球质量m＝0.200kg，计算结果保留三位有效数字）：

时刻




速度（m/s）
4.99
4.48
3.98
 

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度＝__________m/s；
（2）从t2到t5时间内，重力势能增量＝_________J，动能减少量＝________J；
（3）在误差允许的范围内，若与近似相等，从而验证了机械能守恒定律。造成与不严格相等这种结果的主要原因是__________________。

（1）3.48 （2）1.24(或1.25)       1.28 （3）存在空气阻力

解析试题分析:（1）t5时刻速度为：。
（2）重力势能增加量：△Ep=mg△h=0.2×9.8×（23.68+21.16+18.66）×0.01≈1.24J；
动能减小量为：△EK=
（3）由于空气阻力的存在，机械能有损失，即减小的重力势能有极少部分转化为内能；
考点：验证机械能守恒定律

练习册系列答案
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（12分）现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表，内阻为1.00Ω；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图（a）所示。

（1）按图（a）在实物图（b）中画出连线，并标出导线1和其P端。

（2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。 数据如下表所示。根据表中数据，在图（c）中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U-I图线。


（3）根据U-I图线求出电源的电动势E＝       V，内阻r＝     Ω。

某实验小组利用图甲所示的实验装置探究恒力做功与动能改变量的关系。所挂砝码质量为m，重力加速度为g，设小车质量为M（约为砝码质量的2～3倍）。

①平衡小车所受阻力的操作如下：取下砝码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，如果打出的纸带如图乙所示，则应适当____________（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，直到纸带上打出的点迹____________为止。
②在纸带上选取先后打印的A、B两计数点，设A、B两计数点间的距离为d，打这两点时小车对应的速度分别为vA、vB，则本实验需验证表达式_____________________在误差范围内是否成立。   
③某次实验正确操作后，根据测得的实验数据描绘出的v2—s图线如图丙所示，其中横坐标s为小车发生的位移，纵坐标v2为小车运动速度大小的平方。若已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，由此可得s=0时小车的速度大小_______，小车质量M=___________。（用题中所给已知量字母表示）

（10分）如图（c）所示的金属工件，截面外方内圆，外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm。

①某同学用游标卡尺测出截面外边长如图（d）所示，其读数a=        cm。
②应选用    来测量工件内径d，选用    来测量工件长度L。（选填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”、“螺旋测微器”）
③为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图（e）所示的电路，请按设计的电路完成实物图（f）的连线。
④实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，写出该金属电阻率的表达式ρ=         。（用a、d、L、U、I等字母表示）

某同学利用图甲所示装置来研究加速度与力的关系。他将光电门1和2分别固定在长木板的A、B两处，换用不同的重物通过细线拉同一小车（小车质量约为200克），每次小车都从同一位置由静止释放。
（1）长木板右端垫一物块，其作用是用来________________；
（2）用游标卡尺测得遮光条的宽度为 ______ cm；
（3）对于所挂重物的质量，以下取值有利于减小实验误差的是________（填选项）
A.1克         B.5克          C.10克          D.40克
（4）现用该装置来探究功与速度变化的关系，关闭光电门2，测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门1的时间?t，通过描点作出线性图象，应作出_____图象（填选项）
A．?t－m          B．?t2－m
C．       D．

为了探究平抛运动的规律，某同学设计如图所示的实验装置，两个完全相同的斜槽固定在同一竖直平面内，斜槽2的末端吻接一足够长的水平轨道，让两个完全相同小球同时从斜槽上滚下。

（1）有关该实验下列说法正确的是         

A．只能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动
B．只能验证平抛运动水平方向是匀速直线运动
C．既能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动，又能验证水平方向是匀速直线运动
D．两小球释放点距斜槽末端的高度差应相等
（2）为使实验成功，给该同学提出两条合理的建议：①                              ，②                                   。

一节干电池，电动势大约为1.5V．内电阻约为0.5Ω．某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，他们在老师的支持下得到了以下器材：
A．电压表V（15V，内阻RV约为5kΩ）
B．电流表G（量程3.0mA，内阻Rg=10Ω）
C．电流表A（量程0.6A，内阻RA=0.50Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω，10A）
E．滑动变阻器R2（0～100Ω，1A）
F．定值电阻器R3=990Ω
G．开关S和导线若干
(1)为了尽可能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验小组设计了如图1所示的电路图，请填出图中a、b、c处应选用的器材分别是　_________　、　_________　、　_________　．（填写器材序号）
（2）同学们根据该方案测出相关数据，并在坐标系内作出相应的图线如图所示．根据该图线可以求出电源的电动势E=　_________　V（保留三位有效数字），电源的内阻r=　_________　Ω（保留两位有效数字）．

（8分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？
                                                       ．
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=     cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为       m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和              （文字说明并用相应的字母表示）．
（3）本实验通过比较             和               在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．

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9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）。

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5＝________m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减少量ΔEp＝________J；
（3）若某同学作出 －h图象如图，则当地的重力加速度g=________m/s2。

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