题目内容
（8分）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。
⑴某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为 cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA＝ m/s。
⑵用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较 是否相等，就可以
验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）。
⑶通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，⑵中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是 。
⑴ 1.020，4（4.0或4.00 也算对）； ⑵ gh和
（2分）；⑶ 小球上升过程中受到空气阻力的作用；速度越大，所受阻力越大
解析（1）游标卡尺的读数D=1.0cm＋4×0.05mm= 1.020cm；
；
（2）根据动能的减少量和重力势能的增加量，即
。由于两边都有质量，可以只比较
gh和。
（3）主要因为空气阻力的影响。
考点：本题考查了基本仪器的读数、瞬时速度的测量方法、验证机械能守恒定律实验以及误差分析。
名校课堂系列答案
。（均保留三位有效数字）有一个标有“12V、24W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：
| A．直流电源15V(内阻可不计) |
| B．直流电流表0~0.6A~3A(内阻0.5Ω、0.1Ω) |
| C．直流电流表0~300mA(内阻约5Ω) |
| D．直流电压表0~3V~15(内阻约3kΩ、15kΩ) |
F.滑动变阻器10Ω、5A
G.滑动变阻器1kΩ、3A
①实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验需要从上述器材中再选用 (用序号字母表示).
②若答案卷上相应方框内画出最合理的实验电路图.
③如果灯丝电阻与(t+273)的大小成正比，其中t为灯丝摄氏温度值，室温t=27℃，则正常发光时灯丝的温度是 ℃.
(6分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示．已知小车质量M＝400g，砝码盘质量m0＝10 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz.其实验步骤是：
| A．按图中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．再接通电源，然后放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a； |
回答下列问题：(g=10m/s2)
(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？_______(填“是”或“否”)．
(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g
为了测量一个阻值约为100Ω的电阻，备有下列器材
| A．干电池（电动势6V） |
| B．滑动变阻器（0—10Ω） |
| C．电压表（内阻约为5KΩ） |
| D．电流表（内阻约为5Ω） |
①请用实线表示导线，将图中选定的器材连接成实验电路；
②若用多用电表来测量该电阻，选用倍率“×1”的档位，发现指针偏转角较小，应 ，再
后，重新测量。
现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A ,B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 。动能的增加量可表示为 。若在运动过程中机械能守恒，
与s的关系式为= ____________.
(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| s（m） | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
| t（ms） | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
| 1/t2（104s－2） | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
为纵坐标，在图2坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。 
(12分)小华同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段。如图所示，在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm。
（1）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度（结果保留3位有效数字），并填入下表。
| 计数点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| t /s | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| v /（m·s-1） | 0.358 | 0.400 | 0.440 | 0.485 | 0.530 | |
（3）根据v—t图象可知，在打0计数点时，小车的速度v0 =___________m/s（保留3位有效数字）；小车运动的加速度为________m/s2（保留2位有效数字）。