题目内容

（1）用落体法验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的 （   ）

A．天平 B．4~6V的低压直流电源
C．刻度尺 D．秒表
（2）在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，选定了一条较为理想的纸带，如下图所示。O为起始点，以后各点依次记为1、2、3……，纸带上所打的各点记录了重锤在不同时刻的位置，测得的S1、S2、S3……是重锤从开始运动到各时刻的位移，重物由O点运动到“4”点，势能的减少量的表达式为          ，动能的增量表达式为_______ (重锤质量为m，打点计时器的打点周期为T)，实验结果发现动能增量总       （填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量，主要的原因是：              。

（1）C （2）mgS4、 、小于 、重锤下落时要克服阻力做功  

解析试题分析：（1）用落体法验证机械能守恒定律，刻度尺是必需的，用来测量纸带上个点的间距；（2）重物由O点运动到“4”点，势能的减少量的表达式：mgS4；打第“4”点的速度为,动能的增量表达式为；实验结果发现动能增量总小于重力势能的减少量，主要的原因是：重锤下落时要克服阻力做功。
考点：验证机械能守恒定律实验。

练习册系列答案
相关题目

某学习小组在“探究力的平行四边形定则”的实验中．
（1）其中的两个实验步骤分别是：
A．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2.
B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向．
请指出以上步骤中的错误或疏漏：
A中是__________________________________________________________________．
B中是__________________________________________________________________．
（2）该学习小组纠正了（1）中的问题后，某次实验中两个弹簧测力计的拉力F1、F2已在左图中画出，图中的方格每边长度表示2 N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板严格作出合力F的图示，并求出合力的大小为________ N.

（3）右图是马诗雨同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图，F 和F′中________是F1和F2合力的实际测量值．

在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0．5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤的示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力Fμ=         ，A、B间的动摩擦因数μ=        。（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F=        

（6分）实验中用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减小车中的砝码来改变小车总质量M.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.
图乙为实验中得到的一条纸带中的一部分，取0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出 x1＝3.20cm，x2＝4.74cm，x3＝6.30cm， x4＝7.85cm，x5＝9.41cm，x6＝10.96cm.
（1）由上述数据计算出小车运动的加速度大小为     m/s2（结果保留三位有效数字）.
（2）本实验的目的是为研究加速度、质量、合外力三个物理量之间的关系，故实验中应采用的实验研究方法是                        .
（3）若在研究加速度与力的关系时得到了如图丙所示的图像，则该图像不过原点原因是      .

（8分）两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

（1）实验中必须满足的条件是        。
A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D．两球的质量必须相等
（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式                 时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式               时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。

（3）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式                 时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒。

（18分）在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出．则相邻两计数点的时间间隔为________ s；由纸带上的数据可知：打E点时物体的速度v＝________，物体运动的加速度a＝________(结果保留两位有效数字)．

某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为          m/s2．（保留三位有效数字）
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：

实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m·s–2
0.633
0.572
0.497
0.418
0.332
0.250
0.167
0.101
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
小车质量倒数
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是      ．

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是      

某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。

（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度，并将这两个速度值填入下表（要求保留3位有效数字）。

速度
vB
vC
vD
vE
vF
数值（m/s）
 
0.479
0.560
0.640
 
（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。 
（3）由所画速度—时间图像求出小车加速度为________m/s2。（要求保留2位有效数字）

（5分）验证机械能守恒定律的装置如图。在长为L的细线下端拴一个质量为m的金属球，水平木条T装在铁架上部，细线的上端固定在O点。铁架下部装一个刮脸刀片D，当球摆到最低点时恰好把线割断（不计能量损失）。在水平地面上放一张白纸，上面再放一张复写纸，即图中的E。
实验方法是：在摆球静止时，量出摆长L（悬点O到球心距离）和球的下缘到地面的竖直高度H。把摆拉至水平，摆线平直，自A点由静止释放。摆到最低点B时，线被割断，球被平抛出去，落在复写纸E上，打

出痕迹，记录下落地点C，再量出水平射程x。求出球由A到B过程中动能的增加量△Ek=____         ，重力势能的减小量△Ep=             （重力加速度为g）。最后看△Ek是否与△Ep近似相等而得出机械能守恒的结论。

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