题目内容

在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s)，那么：

(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有________，通过计算可得到的量有________（填字母序号）.
A．重锤质量B．重力加速度
C．重锤下落的高度D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度
(2)纸带的________ (填“P”或“C”，用字母表示)端与重物相连；
(3)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位)；
(4)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=________J；(g取9.8m／s2保留到小数点后两位)
(5)通过计算表明数值上ΔEP _____ ΔEk（填“大于”“小于”或“等于”），这是因为______________，实验的结论是：_______________.
（1）C  D  (2)P    (3)0.98   (4)0.49   0.48（5）大于  纸带下落过程中必不可少有摩擦等原因使机械能减少 在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加，机械能守恒

试题分析：（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度，重锤的质量可以测量也可以不测量．重力加速度与实验无关．通过计算得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度．故选CD
(2) 物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连，即P点．   
(3)利用匀变速直线运动的推论

(4)重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量．

（5）大于  纸带下落过程中必不可少有摩擦等原因使机械能减少 在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加，机械能守恒
点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算．要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．
练习册系列答案
相关题目
某实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的轻细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小中车中可以放置砝码。

实验主要步骤如下：
①测量小车（包括拉力传感器）的质量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将小车停在靠右方的C位置，接通电源后释放小车，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。
③在小车中增加砝码或                   重复②的操作。
（2）下表是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，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间对小车所作的功。表格中的△E3=             ，W3=             。（结果保留三位有效数字）
（3）分析下表，在误差范围内你可以得到的结论是                                ；
造成误差的原因                                                             。
数据记录表
次数
M/kg
/(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
△E1
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
 
①关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是　　　
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
②在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间较疏，出现这种情况的原因可能是　　　　

A.电源的频率不稳定             B.木板倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或倾角太小     D.小车受到的阻力较大
在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）实验中         （填需要或不需要）用天平测量重物的质量m。开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带的顺序应该是，先_______________。
（2）供选择的重物有以下四个，应选择          ．               
A．质量为100 g的木球B．质量为10 g的砝码
C．质量为200 g的钩码D．质量为10 g的塑料球

（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的　　     端（填左或右）与重物相连．设相邻计数点的时间间隔为T，且O为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为                           。
如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示，则频闪周期为(______)s；以a点为坐标原点建立直角坐标系，每一个小格为一个单位长度，则小球平抛的初位置坐标为(______)。(取g=9.8m/s2)
如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，已知滑块的质量为m

（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=       mm；

（2）为探究弹簧的弹性势能，某同学打开气源，用力将滑块A压紧到P点，然后释放，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为，则弹簧的弹性势能的表达式为­­­­            (用题中所给字母表示)；
（3）若关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出 图像，如图丙所示，已知该图线的斜率的绝对值为k，则可算出滑块与导轨间的动摩擦因数为            ．
某同学采用如图所示的装置来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F。

① 若A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则
A．m1>m2 r1> r2    B．m1>m2 r1< r2        C．m1>m2 r1= r2    D．m1<m2 r1=r2
② 以下提供的器材中，本实验必需的有
A．刻度尺       B．打点计时器     C．天平      D．秒表
③A球每次从斜槽上某一固定位置由静止滚下，这是使　             　　　　　　　。
④设A球的质量为m1，B球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用装置
图中的字母表示)　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中（1）备有如下器材：A 打点计时器；B 直流电源；C 交流电源；D 纸带；E 带夹子的重物；F 秒表；G 刻度尺；H 天平；I．导线；J 铁架台；其中该实验不需要的器材是__    __      （填字母代号）
（2）实验中，质量m=1.00kg的重物拖着纸带竖直下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点，如图，相邻计数点时间间隔为0.04s，P为纸带运动的起点，从打P到打下B过程中物体重力势能的ΔEP=　　    　　J，在此过程中物体动能的增加量ΔEK= 　 　　　J（已知当地的重力加速度g="9.8" m/s2，答案保留三位有效数字）。用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2/2- h图线，若斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是             。
如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。由于某种原因，只拍到了部分方格背景及小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度表达式v=        (用L、g表示)，大小是       m/s。（取g=9.8m/s2）

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