题目内容

在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如下图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量＝_______J，此过程中物体动能的增加量=______J。由此可得到的结论是                                 ．
(g="9.8" m/s2，保留三位有效数字)
2.28;    2.26;     在实验误差允许的范围内机械能是守恒的

试题分析：重力势能减小量等于．利用匀变速直线运动的推论，
故增加的动能为
由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．
点评：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．重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
练习册系列答案
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右图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：

(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)
A．游标卡尺B．秒表
C．0～12 V的直流电源D．0～12 V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有___________________________________________．(写出两个原因)
在实验操作前应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从跑出点到落点的水平位移依次是x1，x2，x3，机械能的变化量依次为△E1，△E2，△E3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是
A．x2- x1= x3-x2，△E1=△E2=△E3
B．x2- x1>x3- x2，△E1=△E2=△E3
C．x2- x1>x3- x2,，△E1<△E2<△E3
D．x2- x1< x3-x2，△E1<△E2<△E3
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
 
在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不仅需要把本实验的实验原理、步骤、注意事项等弄清楚，也需要掌握好数据处理的方法。
（1）请从以下列出的步骤
中将合理的步骤选出来，并按合理的顺序把它们的字母代号依次填在横线上_________．
A．用毫米刻度尺测量起点与各计数点间的距离，并记录数据
B．将纸带固定在重锤上
C．用天平测出重锤的质量
D．将纸带穿过打点计时器，并将重锤提高使之靠近打点计时器
（E）把打点计时器接在直流低压电源上
（H）合上开关，接通电源，放开纸带
（I）拆除并整理仪器
（J）把打点计时器接在交流低压电源上
（K）切断电源、更换纸带，重新进行两次实验
（L）在三条纸带中选出第一、第二两点间的间距最接近2mm且点迹清晰的一条纸带
（M）根据测量数据进行计算，得出结论
（2）在我们班同学进行的某次学生实验在《验证机械能守恒定律》的实验中，电源频率是50Hz。某同学选择了一条理想纸带，各记数点到点的距离已记录在各记数点下，如图所示。 点是打的第一个点，1、2、3间都还有3个计时点。请由纸带求出重物下落中由到2的过程中，动能增加了_________ J； 重力势能减少多少__________ J；由这些结果可得出___________________结论。(计算中g取9.8m/s2。)
某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验,图甲为实验装置简图.
（1）该实验应采用    法，在探究加速度a与物体质量m关系时，应保持    不变（选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”），同时实验还要求砂和砂桶质量   小车质量(选填“远大于”或“远小于”)。
图乙为某次实验用打点计时器测得的纸带，已知交流电的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为     m/s2。(保留两位有效数字)

(2)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下列说法中正确的是(    )
A．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B．平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
C．小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
D．平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力
如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把球沿水平方向抛出，同时球被松开而自由下落，、两球同时开始运动，则:

(1)               
A．球先落地
B．球先落地
C．两球同时落地
D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定
（2）上述现象说明                                 
（二）（共6分，有二个正确选项，选对得6分，漏选得3分，错选、不选得0分）
如图所示是某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到的物体运动轨迹的一部分，O、a、b、c是运动轨迹上的四点，以O点为坐标原点建立直角坐标系（轨迹和坐标轴上的虚线表示有所省略），a、b、c三点的坐标如图。

则下列说法正确的是：(g=10m/s2)
a、b、c相邻两点的时间间隔为1秒
小球平抛的初速度是v0=2m/s
O点是开始做平抛运动的抛出位置
O点不是开始做平抛运动的抛出位置
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
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)　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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