题目内容

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0.0500s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。造成与不严格相等这种结果的主要原因是__________________。
（1）3.48 （2）1.24(或1.25)       1.28 （3）存在空气阻力

试题分析:（1）t5时刻速度为：。
（2）重力势能增加量：△Ep=mg△h=0.2×9.8×（23.68+21.16+18.66）×0.01≈1.24J；
动能减小量为：△EK=
（3）由于空气阻力的存在，机械能有损失，即减小的重力势能有极少部分转化为内能；
练习册系列答案
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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0.05 s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(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0．2 kg，结果保留三位有效数字)：

(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s.
(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝________J，动能减少量ΔEk＝________J.
(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”“＝”)造成这种结果的主要原因___________________
（6分）实验小组利用光电计时器验证物块沿斜面下滑过程中机械能守恒，装置如图甲．让小物块从斜面顶端滑下，若测得小物块通过A、B光电门时的速度为v1和v2，AB之间的距离为L，斜面的倾角为α，重力加速度为g.

①图乙表示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度l，由此读出l=________mm.
②若实验数据满足关系式              则验证了物块沿斜面下滑过程机械能守恒.
③本实验的误差主要来源于斜面对物块的             而造成物块机械能的损失.
甲乙两同学做测定木板与铁块之间的动摩擦因数的实验时，设计了甲乙两种方案：

方案甲：木板固定，用弹簧秤拉动铁块，如图甲所示；
方案乙：铁块通过弹簧秤与墙连接，用手拉动木板，如图乙所示。
实验器材有：弹簧秤、木板、质量为400g的铁块、细线、质量为200g的配重若干。（）
（1）上述两种方案你认为更合理的方案是     （填“甲”或“乙”）
（2）某同学在铁块上加上配重，改变铁块对木板的正压力，记录了实验数据如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
配重（个数）
0
1
2
3
4
弹簧秤读数/N
1.00
1.50
2.00
2.20
3.00

请根据上述数据画出铁块所受摩擦力Ff和压力FN的关系图象；由图象可求出木板和铁块间动摩擦因数是        。
在《验证二力合成的平行四边形定则》的实验中，李华同学选用两个量程为5N的弹簧秤和其他实验器材进行实验：对于实验中的器材用途或实验操作过程，下列说法正确的是      
A．实验过程中，在拆去弹簧秤之前最重要的步骤是只记下弹簧秤的示数
B．细绳套长短影响弹簧秤的拉力方向的准确记录
C．实验中要保证弹簧秤的弹簧与其他外壳无摩擦
D．某次实验中，李华用两个弹簧秤互成600角拉橡皮筋，读出弹簧秤的读数都为4N，接下来只要操作合理，就能顺利完成实验验证。
在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少量等于它动能的增加量，以下操作步骤中不必要的或错误的是（　　）
A．用天平称出重锤的质量
B．把电火花打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它与低压交流电源连接起来
C．把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．用秒表测出重锤下落的时间．
某同学在实验室用如图甲所示的装置来探究“牛顿第二定律”．
（1）实验中，该同学先接通计时器的电源（频率为50Hz），再放开纸带，如图乙是打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为三个相邻的计数点，相邻两个计数点之间有四个计时点没有标出，有关数据如图乙所示，则小车的加速度大小a＝______m／s2，打B点时小车的速度大小vB＝______m／s （结果均保留两位有效数字）

（2）该同学在做探究加速度与质量的关系实验时，保持沙和沙桶的总质量m一定。改变小车及车中砝码的总质量M，测出相应的加速度a，并采用图像法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应该作a与_________的关系图像．
（9分）某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）
（2）若测出小车质量为0.4 kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．
（3） 本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量　　　（填“是”或“否”）
（9分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U、频率为f=50Hz的交流电源上，在实验中得到一条理想纸带，如图所示．选取纸带上打出的连续5个点A，B，C，D，E，测出A点距起始点O的距离为x0 =4.70cm，点A、C间的距离为x1=4.51cm，点C、E间的距离x2="6.02" cm已知重物的质量为m=l.00kg，当地的重力加速度为g= 9．80 m/s2，则

（1）从打下起始点O到打下C点的过程中，重物重力势能的减少量△EP=      ，重物动能的增加量
ΔEk               ．
（2）根据题中提供的条件，还可求出重物实际下落的加速度a=                   ．

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