题目内容

（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，电火花计时器，纸带，秒表，重锤，刻度尺．其中不必要的器材有：
秒表
秒表
．
（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg．
①打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=
0.70
0.70
J．（保留两位有效数字）

②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为
0.70
0.70
J．（保留两位有效数字）
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是
重锤机械能守恒
重锤机械能守恒
．
分析：（1）在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可测可不测．
（2）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点速度，从而求出重锤在B点的动能；根据重力做功和重力势能的关系可以求出重锤重力势能的减小量，比较动能的增加量和重力势能的减小量，可以判断重锤的机械能是否守恒．
解答：解：（1）在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表．
所以为：秒表．
（2）①根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
vB=
xAC
4T
=
125.4-31.4
4×0.02
mm/s=1175mm/s≈1.18m/s
动能的增加量△EK=EkB-0=
1
2
mvB2=0.696J≈0.70J
②根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×10×0.0705 J=0.705J≈0.70J．
③通过以上计算可知，动能的增量和重力势能的减小量基本相等，因此在误差范围内，重锤机械能守恒．
所以为：因此在误差范围内，重锤机械能守恒．
故答案为：（1）秒表；  （2）①0.70； ②0.70，③重锤机械能守恒．
点评：正确解答实验问题的关键是明确实验原理，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．
练习册系列答案
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（2006?河东区二模）（1）发光二极管是电视遥控器上一种必要的电子元件，在电路中的符号为 ，只有电流从所标“+”号的一端输入，从所标“-”号的一端流出时，它才可能发光．厂家提供的某种发光二极管的U-I图线如图1所示．
（a）若使用电动势12V，内阻可以忽略不计的电源供电，且二极管正常工作时，（工作电压为2.0V，可看作纯电阻）则需要在电源和二极管组成的电路中
串联
串联
（填写“串联”或“并联”）上阻值为
500
500
Ω的电阻．
（b）二极管允许的最大电流为56mA，选用下列器材可验证这种元件的曲线与厂家提供的数据是否一致：
A．1.5V的干电池两节
B．0～50Ω的滑动变阻器一个
C．量程15V，内阻50kΩ的电压表一只
D．量程3V，内阻20kΩ的电压表一只
E．量程3mA，内阻0.01Ω的电流表一只
F．量程100mA，内阻5Ω的电流表一只
G．待测发光二极管一只
H．导线、开关等
为准确、方便地进行测量，电压表应选用
D
D
，电流表应选用
F
F
（填写字母符号）
（c）在方框内（图2）画出电路图
（2）在用示波器观察正弦波的实验中，图3为所用示波器面板示意图，屏上显示的一条亮度很低，线条较粗且模糊不清的波形．
（a）若要增大显示波形的亮度应调节（只写旋纽旁的数字，以下同）
1
1
旋纽．
（b）若要将波形调至屏中央，应调节
6
6
与
9
9
旋纽．
（c）若波形水平方向太长，部分图象已到屏幕外边，应调节
8
8
旋纽，使图象都在屏幕内．
（d）若想观察本机内提供的按正弦规律变化的电压图象，应把
12
12
旋纽置于
第一（10Hz）
第一（10Hz）
挡，同时把
10
10
旋纽置于
第一
第一
挡，调节
11
11
旋纽使屏上出现完整、稳定的正弦曲线．

科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时，发现可以利用古代抛石机的模型来验证机械能守恒定律，其原理如图所示．图中O为转轴，A球固定于杆上且质量为mA，B球放在勺形槽内且质量为mB.由静止释放轻杆后，可以逆时针转动，轻杆转到竖直位置时，B球被水平抛出．

(1)要验证机械能守恒定律，首先需要测量mA、mB及两球距O点的距离LA、LB，除此之外还需要测量的物理量有________．
A．A球从释放运动到最低点的时间t
B．O离地面的高度h
C．B球落地点与O的水平距离x
D．释放轻杆时A球的高度h0
(2)下列减小实验误差的措施中，可行的有________．
A．开始释放时，让轻杆水平
B．支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上
C．杆的硬度尽量高
D．在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量x
E．尽量减小转轴O处的摩擦力
F．尽量减小B球的质量
(3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下，结合上述测定的物理量，可求系统重力势能减少量为________，动能增加量为________，正常情况下会出现前者________(填“大于”或“小于”)后者．

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B．O离地面的高度h

C．B球落地点与O的水平距离x

D．释放轻杆时A球的高度h0

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A．开始释放时，让轻杆水平

B．支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上

C．杆的硬度尽量高

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E．尽量减小转轴O处的摩擦力

F．尽量减小B球的质量

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