题目内容

在“验证机械能守恒定律”实验中，能直接从纸带上测得的物理量是（     ）
A．重物下落的高度B．重物下落至某高度时的速度
C．重物下落的加速度D．重物下落过程中减少的重力势能
A

试题分析：在验证机械能守恒定律实验中，需要测量下落高度，以及对应的物体的速度，但直接从纸带测量的应该是下落的高度，所以A正确。
点评：本题的目的是要考察验证机械能守恒定律需要测量那些物理量，但直接能够测量的应该是高度。
练习册系列答案
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如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

实验步骤如下：
（1）将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
（2）测出挡光条的宽度L和两光电门中心之间的距离s；
（3）将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
（4）读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；
（5）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；
（6）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=　 　 和Ek2=　 　 ；
（7）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔEp=　　；（重力加速度为g）
（8）如果满足关系式　 　 ，则可认为验证了机械能守恒定律。
在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是打下的第一个点（起始点），A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm,并记录在图中(单位cm)．

（1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是    （选填：OA、OB、OC）,应记作  cm．
（2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，重锤质量1.00kg，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，则OB段重锤重力势能的减少量为     J，动能的增加量为   J(计算结果保留3位有效数字)．
（3）这样验证总会出现重力势能的减少量          动能的增加量，原因是_____．
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的甲或乙方案来进行．
(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些，理由是__________________．

(2)如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s．物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.

丙
(3)如图丁所示是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是(　　)

丁
A．vN＝gnTB．
C．vN＝D．vN＝g(n－1)T
（1）如图是验证力的平行四边形定则装置，将一根橡皮筋的一端固定在A上．第一次通过细线悬吊4个钩码时，橡皮筋的另一端被拉伸到O处(图甲)；第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C，细线通过两轮分别悬挂2个和3个钩码，发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(图乙)．

①为了使O′与O点能够重合，他应该将小轮B、C适当向       （填“上方”或“下方”）移动；
②实验过程除记录橡皮筋与细线结点的位置O外，还需记录                         和                        .
（2）某学习小组做探究外力做功与物体动能变化的关系实验，在实验室组装了一套如图所示的装置，他们找到了打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平和刻度尺等。若你是小组中的一位成员，完成该项实验的两个步骤：

①当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶时，先        ，再        （填“释放沙桶”或“接通电源”），使滑块带动纸带在木板上运动；
②实验时认为合外力与沙桶的总重力大小基本相等，用天平称量滑块的质量为M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m，让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为：______________________________________。（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）
用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3……，量得0与1两点间距离x1＝30mm,2与3两点间距离x3＝48mm，则小车在0与1两点间平均速度为v1＝________m/s，在2与3两点间平均速度为v2＝______m/s.据此可判定小车做________运动．
在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
（1）有下列器材可供选用：重锤，铁架台，天平，秒表，电磁打点计时器，复写纸，纸带，低压直流电源。其中不必要的器材有                ；缺少的器材是               。
（2）实验中用打点计时器打出的纸带如下图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点（其他点未标出）。用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm，s2=24.20cm，s3=28.66cm，s4=33.60cm。重锤的质量为m=1.00kg；打点周期为T=0.02s；实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2。为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒，应计算出：打下D点时重锤的速度v=__         (用题予字符表达)=__       m/s，重锤重力势能的减少量ΔEp=    _(用题予字符表达)=____J，重锤动能的增加量 =__        __(用题予字符表达)=__  __J。（小数点后保留2位有效数字）
某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化，来验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。

（1）在做“验证机械能守恒定律”实验时，除了电磁打点计时器、铁架台、重锤、纸带、复写纸、低压交流电源之外，还需要下列器材中的哪一个         。（填选项字母）
A．秒表                    B．天平 
C．刻度尺                  D．弹簧秤
（2）按照图示的装置安装器材进行实验，下面列举的四个学生操作步骤只有两个是正确的，挑选出来填在横线上         。（填选项字母）
A．将打点计时器接到电源的直流输出端上
B．用天平测量出重物的质量
C．先接通电源，后释放纸带
D．选取点迹清晰的且第一、二连续两点间的距离约为2mm的纸带
（3）一般情况下物体动能的增加量         重力势能的减少量（填“大于”、“等于”、“小于”）。你认为，产生这种结果的一个可能原因是         。（填选项字母）
A．重物的质量过大                  B．重物的体积过小 
C．电源的电压偏低                  D．重物及纸带在下落时受到阻力
在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2-l图象，就可以求出当地的重力加速度。某同学根据实验数据作出的图象如图甲所示。

（1）由图象求出的重力加速度g = ____________m/s2。（取π2=9.87）
（2）理论上T2-l图象应是一条过坐标原点的直线，造成图象不过坐标点的原因可能是_________。
A．以摆线长代替摆长（漏了小球半径）
B．以摆线长+小球直径代替摆长（多加了小球半径）
（3）用游标为50分度的游标卡尺测小球的直径时应选择测脚__________（填图中的A或B）；
（4）游标卡尺示数如图乙所示，由图读出小球的直径为 _____________mm。

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