题目内容

“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验结果发现重物减少的重力势能略大于增加的动能，其主要原因是
A．重物的质量过大
B．重物的体积过小
C．电源的电压偏低
D．重物及纸带在下落时受到阻力?
D
分析：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．
重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
解答：解：A、重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误．
B、重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误．
C、电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误．
D、重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确．
故选D．
点评：对于实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，我们应该从功能角度研究．
练习册系列答案
相关题目
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图16，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。

（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连，正确连接所需电路
②将小车停在C点，然后释放小车，小车在细线拉动下运动，记录（     ）
细线拉力及小车通过A、B时的速度  
钩码的质量和小车的质量
C、钩码的质量及小车通过A、B时的速度 
D、小车的质量和细线的长度
③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作。
（2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和，|v22－v21| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________，W3=________.(结果保留三位有效数字)
表1 数据记录表
次数
M/kg
|v22－v21| /(m/s)2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
△E3
1.220
W3
4
1.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
 
（3）根据表1提供的数据，请在方格纸上作出△E-W图线
某班同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，
(1)如测出摆线长为，小球直径为D，次全振动的时间为，则当地的重力加速度等于                   (用以上字母表示)，为了减小测量周期的误差，应在           位置开始计时和结束计时．
(2) 如果单摆的偏角小于50，某小组测得的值偏小，可能原因是(   )
A．单摆的振幅较小
B．测摆线长时摆线拉得过紧
C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度稍微增加了
D．开始计时时，秒表过迟按下
E．实验中误将49次全振动计为50次
(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期T，从而得出一组对应的和T的数值，再以为横坐标、           为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率．则重力加速度=         (用表示)
某同学在实验室用如下图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，小车及车中勾码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示。

（1）在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能                   。
（2）在____________条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制___________不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。
（3）在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在电源频率为50HZ的情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，其中hA="42.05cm, " hB="51.55cm, " hC=62.00cm则小车的加速度为a=         m/s2，打B点时小车的速度为VB=________m/s。（结果保留2位有效数字）
(4)如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a—F图象，说明实验存在的问题是                  。
在“探究加速度与力和质量的关系”实验中:
（1）要求所挂小盘和钩码的总质量       小车和所加砝码的总质量，此时才能认为小盘和钩码所受重力大小等于绳对小车的拉力大小；
（2）某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，所得的图象为图中的        ；

（3）该同学通过数据的处理作出了图象如图所示：
①图中的图线不过原点的原因是                     ；
②图中图线上部发生弯曲的原因是                   。
请完成以下两小题：
（1）“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图（甲）所示．当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为．当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出．

①若木板水平放置，小车在橡皮筋作用下被弹出的过程中，当小车速度最大时，橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是        ．
A．橡皮筋处于原长状态             B．橡皮筋处于拉伸状态
C．小车在两个铁钉的连线处         D．小车已过两个铁钉的连线
②在正确操作情况下，纸带上的点距并不都是均匀的，如图（乙）所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的        部分进行测量（根据下面所示的纸带回答，并用字母表示）.

（2）在测定一节干电池的电动势和电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测干电池
B．电流表（0~3mA，内阻）
C．电流表（0~0.6A，内阻）
D．滑动变阻器（0~20，10A）
E．定值电阻（990）
F．开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如下图所示实验电路，请在实物图上完成导线连接．

②该同学根据实验电路利用测出的数据绘出的—图线如右图所示（为电流表的示数，为电流表的示数，且数值远大于的数值），则由图线可得被测电池的电动势=  
      V，内电阻=        ．
如图所示是打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC="3.90" cm，CD="6.20" cm，DE="8.60" cm，EF="11.00" cm，FG=13.50cm，则小车运动的加速度大小a = 　　 m/s2，打纸带上C点时小车的瞬时速度大小v C =  　　 m/s．(结果保留二位有效数字) 。
在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：


(1)当M与m的大小关系满足　　　　　时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。                                                          
（2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究小车的加速度与质量的关系，以下做法正确的是：(     )
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 a＝mg/M求出。
（3）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究小车的加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―F关系如右图示(a是小车的加速度.F是细线作用于小车的拉力)。其原因是                                                  
某实验小组用如图所示的DIS装置探究小车加速度与力的关系时，其中木板的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力．重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器．

（1）该实验中小车所受的合力   ▲  （填“等于”
或“不等于”）力传感器的示数，
（2）力传感器的示数   ▲  （填“大于”、“小于”或“等于”）重物的重力．

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