题目内容

在验证机械能守恒的实验中（实验装置如图），有下列A至F六个步骤：
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落
C．取下纸带，更换纸带（或将纸带翻个面），重新做实验
D．将重锤固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带
E．选择一条纸带，用刻度尺测出重锤下落的高度h1、h2、h3、…… hn ，计算出对应的即时速度vn
F．分别算出，比较在实验误差范围内是否相等．

（1）以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是                                    
某个实验小组的甲乙两位同学按照正确的操作选得纸带如图示．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测得O到A、B、C各点的距离分别为hA =9.51cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm，现利用OB段所对应的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，打点计时器所用电源频率为f=50Hz，设重锤质量为0.1kg.

（2）根据以上数据可以求得重锤在OB段所对应的运动过程中减小的重力势能为__________J（计算结果保留三位有效数字，下同），而动能的增加量为________J．实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因__________________________________­­­­­­­．
（3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度vB的新思路：
甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点．因此可以用从O点到B点的时间nT（T是打点计时器的打点周期）计算，即vB =gnT，再依此计算动能的增量．
乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离hB计算，即，再依此计算动能的增量．
你认为，他们新思路中(　　)
A．只有甲同学的思路符合实验要求   B．只有乙同学的思路符合实验要求
C．两位同学的思路都符合实验要求    D．两位同学的思路都不符合实验要求
（4）在上图纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如下图中的          ．图线的斜率表示           ．

（1）A D B C E F      （2）  0.122   0.120     受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力
（3） D（4） C  g

解析试题分析：（1）该实验步骤：①仪器的安装②打纸带③选纸带，所以合理的操作步骤是A D B C E F。
(2)重锤在OB段所对应的运动过程中重力势能的减少量为，打点计时器打下B点时，重锤的速度为，动能的增加量；受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力，减少的重力势能一部分转化为增加的动能，另一部分克服摩擦力做功转化为内能。
（3）重锤在下落过程中由于受到空气阻力及纸带和限位孔之间的摩擦力，所以不是自由落体运动，因此，甲乙两个同学计算B点对应的瞬时速度的思路均不正确，所以正确选项为D。
（4）在实验误差范围内，重力势能的减小量和动能的增加量相等，因此，有，即，对应的图线是一条过原点的倾斜直线，直线的斜率表示加速度g。
考点：本题考查了验证机械能守恒定律实验的实验原理、实验步骤及误差分析。

练习册系列答案
相关题目

（18分）、某同学用如图甲装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．从左向右依次是ABC点。
 
⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H 
B．小球a、b的质量ma、mb  
C．小球a、b的半径r 
D．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC  
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
⑵小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么?
_________________________________________________________________。
⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?为什么? _________________________________________________________________。
这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．

⑷为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,图乙给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm．
⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．

（6分）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=      （用H、h表示）．
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

在坐标纸上描点后作出了s2--h关系图．对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线（图中已画出），判断自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率____________（填“小于”或“大于”）理论值。
（3）从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是                  。

（4分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，小明同学的操作步骤为：

A．取一根细线，下端系着直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；
B．用刻度尺量得细线长度l；
C．在细线偏离竖直方向角度很小时释放小球；
D．用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到周期；
E．用公式计算重力加速度
①为减小实验误差，小明同学应在小球经过　　　　　　（选填“释放位置”或“平衡位置”）时开始计时。
②按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_________（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。

用多用电表研究热敏电阻的阻值与温度的关系。
(1)应将多用电表的选择开关置于________档(选填“电压”、“电流”或“欧姆”)；
(2)多用电表使用时，将红表笔插入________接线孔(选填“＋”或“－”)；
(3)正确选择多用电表的挡位后，将一热敏电阻接在多用电表两表笔上，把热敏电阻放入盛有温度为100摄氏度热水的杯子中，表针的偏角为θ；若将杯子中加入冷水，发现表针的偏角减小，这说明热敏电阻的阻值随温度降低而________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；
(4)多用电表使用后，应将选择开关置于_________________档(选填“电流”，“直流电压”、“欧姆”或“交流电压最高”)。

小亮同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5 V，最大电流不超过0.55 A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程是3 V，内阻是6 kΩ的伏特表）
B．电压表（量程是15 V，内阻是30 kΩ的伏特表）
C．电流表（量程是0.6 A，内阻是0.5 Ω的安培表）
D．电流表（量程是3 A，内阻是0.1 Ω的安培表）  
F．滑动变阻器（阻值范围0~5 Ω），额定电流为0.6 A
G．滑动变阻器（阻值范围0~100 Ω），额定电流为0.6 A
直流电源（电动势E＝3 V，内阻不计）
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学元件上的电流和电压）。

I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
 

①为提高实验结果的准确程度，电流表选    ；电压表选     ；滑动变阻器选   。（以上均填写器材代号）
②请在上面的方框中画出实验电路图；
③在图（a）中描出该电学元件的伏安特性曲线；
④据图（a）中描出的伏安特性曲线可知，该电学元件的电阻随温度而变化的情况为：                                 ；
⑤把本题中的电学元件接到图（b）所示电路中，若电源电动势E="2.0" V，内阻不计，定值电阻R="5" Ω，则此时该电学元件的功率是_______W。

(6分)如图是某同学研究匀变速直线运动时，从测得的若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果，所接电源是频率为50Hz的交流电，则：（所有结果保留3位有效数字）

(1)计算打计数点B时小车的速度v=____m/s；
(2)匀变速直线运动的加速度a=____m/s2

（10分）某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线，要求包括（0，0）这组数据。实验器材如下：
待测电动机M（额定电流0．6A，额定电压4．5 V），   
电流表A1（量程3．0A，内阻约为40Ω），
电流表A2（量程1．0A，内阻约为50Ω），
电压表V（量程4．5 V，内阻约为5 kΩ），
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω），
电源E（电动势为6V，内阻不计），
开关S，导线若干。
（1）请你选择适当的器材，在虚线框中画出符合题意的测量电路图，并把仪器或元件的
符号标在相应的位置。

（2）下表为某同学的探测记录，试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电
压U随电流I的变化图线。

（3）由图可知该电动机内部线圈的电阻约为___________Ω。
（4）比较第5、6组数据，试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了?____________________________________________________________________。

在用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是______

A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网