题目内容

在验证机械能守恒定律的实验中
⑴实验室中备有下述器材：A铁架台、B打点计时器、C天平、D弹簧秤、E纸带、F带夹子的重物、G刻度尺、H秒表，其中实验需要用到的有哪些器材___________。（填字母）
⑵做此实验时，有同学按以下步骤进行
①用天平称出物体的质量
②固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住纸带末端，让手尽量靠近打点计时器
③先接通电源，再松开纸带，开始打点，并如此重复几次，取得几条打点纸带
④取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O，在离O点适当距离处选择几个连续的计数点（或计时点）并计算出各个点的速度值
⑤测出各点距O点的距离，即为对应的下落高度
⑥计算出和，看是否相等
在上述步骤中，有一项多余的步骤是___________，（填序号）
在上述步骤中，有一项错误的步骤是     （填序号）更正为                      ；
⑶若已知重锤的质量为1kg，在实验中打出的纸带如图所示，其中O点为重锤静止时打点计时器打下的第一个点，A、B、C为某段中几个较清晰的相邻点，打点时间间隔为0.02s。经过测量得到OA=18.0cm，OB=21.5cm，OC=26.0cm。查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能是       J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是        J，（均保留3位有效数字）由此得出的结论是                          。
（1）ABEFG （2）多余的① 错误的② 更正为让手尽量远离打点计时器 ⑶动能2.00J 重力势能减少量2.06 J 结论是 在误差范围内，重物的重力势能减少与动能增加量相等，所以机械能守恒 。

试题分析：试题分析：⑴实验前需要把打点计时器固定在较高位置，所以要用铁架台；记录点迹需要纸带；需要重物拉动纸带运动，且纸带需要夹子固定；点迹之间的距离需要刻度尺测量。⑵据mghn=mvn2/2，质量可以消去，所以不需要测量重锤质量；释放纸带前要让手尽量远离打点计时器才可以在纸带上打下较多的点迹。⑶B点的动能为EKB=mvB2/2，而vB=LAC/2=2m/s，则EKB=2.00J；重锤下落的重力势能为EPB=mgLOB=2.08J，在实验误差允许存在的情况下，重锤下落的重力势能与重锤增加的动能相等，重锤机械能守恒。
练习册系列答案
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“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的周期T = 0.02s），得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来．则相邻两个计数点间的时间间隔为___s，计数点B对应的速率的表达式为vB="____" ，小车的加速度的表达式为a = ____．
图甲所示为用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位:cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s。则小车在玻璃板上的运动速度为___________(结果保留两位有效数宇)。
某同学利用如图丙所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。

① 实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块         ，则表示气垫导轨调整至水平状态。
② 不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。实施下列措施能够达到实验调整目标的是    
A．调节P使轨道左端升高一些
B．调节Q使轨道右端降低一些
C．遮光条的宽度应适当大一些
D．滑块的质量增大一些
E．气源的供气量增大一些
③ 实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是                               。
某同学用单摆测重力加速度，
①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是_______（填字母代号）

A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=_________m，再用游标卡尺测量摆球直径D=________m，再测定了40次全振动的时间t=_________s，则单摆摆长l=_________m，重力加速度g=__________m/s2。
 
③如果测得的g值偏小，可能的原因是_______（填写代号）。
A.测摆长时，忘记了摆球的半径
B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C.开始计时时，秒表过早按下
D.实验中误将39次全振动次数记为40次
④下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________（填字母代号）。
①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径=                
②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是     mm。
在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图1所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示。

（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除______的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。
（2）实验中由于绳对小车的拉力_______（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差。
（5分）为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端对齐，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面上的点；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出滑槽末端与桌面右端的距离为，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力，滑块与滑槽之间有摩擦力。

（1）实验还需要测出的物理量是           （用代号表示）．
A．滑槽的高度；
B．桌子的高度；
C．点到点的距离；
D．点到点的距离；
E．滑块的质量。
（2）实验中需要用到的测量工具（仪器）有               ．
（3）写出动摩擦因数的表达式是                   ．
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0.05s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。由上述计算所得________（选填“>”、“<”或“＝”），造成这种结果的主要原因是______________________。

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