题目内容
16．某班同学利用图1所示装置进行验证机械能守恒定律的实验．
（1）关于本实验下列说法中，正确的有AD
A．选用重物时，应选密度大，体积小的，以减少空气阻力的影响
B．选用重物时，必须要称出它的质量
C．实验时，在松开纸带让重物下落的同时接通电源
D．若纸带上开头打出的几点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证
E．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度．
F．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度．
（2）图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…．已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得打B点时，重物增加的动能为$\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$，减少的重力势能为mgh2．
分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证；
（2）由平均速度方法可求得B点的速度，则可求得动能的改变量，根据mgh可求得的减小的重力势能．
解答 解：（1）实验中应选用密度较大、体积较小的物体进行实验，这样可以减小空气阻力带来的影响；故A正确；
B、实验中质量可以消去，故不需要测量质量；故B错误；
C、在实验中应先开电源，再松手让纸带下落；故C错误；
D、若前面的点模糊不清，可以用后面的清晰的点进行验证；故D正确；
E、该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故EF错误；
故选：AD．
（2）由平均速度可知，B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$，
则重物动能的增加量为$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$，重力势能的减小量为△Ep=mgh2．
故答案为：（1）AD； （2）$\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$；mgh2
点评 解决本题的关键知道实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度．
练习册系列答案
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7．一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功0.3J，电场力做功0.1J．则小球（ ）
①在a点的重力势能比在b点大0.3J ②在a点的电势能比在b点小0.1J
③在a点的动能比在b点小0.4J ④在a点的机械能比在b点小0.1J．
①在a点的重力势能比在b点大0.3J ②在a点的电势能比在b点小0.1J
③在a点的动能比在b点小0.4J ④在a点的机械能比在b点小0.1J．
| A． | ①②③正确 | B． | ①③④正确 | C． | ①②④正确 | D． | ②③④正确 |
4．
在x轴上存在与x轴同向的电场，x轴上各点的电场强度随x点位置变化情况如图所示．点电荷a和b带的电量分别为+q和-q，不计a和b间的静电力．下列叙述正确的是（ ）
在x轴上存在与x轴同向的电场，x轴上各点的电场强度随x点位置变化情况如图所示．点电荷a和b带的电量分别为+q和-q，不计a和b间的静电力．下列叙述正确的是（ ）| A． | x1、x2两处的电势相同 | |
| B． | a和b在x1处的电势能相等 | |
| C． | 将电荷a沿x轴从x1处移到x2处，电场力一直做正功 | |
| D． | b在x1处的电势能小于在x2处的电势能 |
11．某实验小组在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示．已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，打点计时器所使用的交流电频率为f=50Hz．其实验步骤是
A．按图所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．
回答下列问题：
（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）．
（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88 m/s2．
（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如表：
他根据表中的数据画出a-F图象（如图3）．造成图线不过坐标原点的最主要原因是在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力，其大小为0.08N．
A．按图所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．
回答下列问题：
（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）．
（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88 m/s2．
（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如表：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
| 小车的加速度a/（m•s-2） | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
1．下列说法中，正确的是（ ）
| A． | 由E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$可知，以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的电场强度都相同 | |
| B． | 在电场中某一点，放入一个正电荷时的场强与放入负电荷时的场强方向相同 | |
| C． | 由U=$\frac{W}{q}$可知，某两点的电势差与电场力做功成正比，与电荷带电荷量成反比 | |
| D． | 某两点电势差为零，把电荷从这两点中的一点移到另一点，电场力做功一定为零 |
如图所示，两块水平放置平行金属板M、N，组成一个电容为C电容器，M板接地，正中有一小孔B，质量为m，电量为q的带电液滴，从B孔上方h处的A点由静止分滴地滴下，穿过B孔到达N板并把电量全部给N板．不计空气阻力及其他影响．求：
6．关于静电场，下面结论普遍成立的是（ ）
| A． | 静电场是由实实在在的电场线组成的 | |
| B． | 电场强度很大的地方电势可能为零 | |
| C． | 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 | |
| D． | 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 |