题目内容

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
(1)C(2)C、D (3)小于; D

试题分析:(1)实验过程中需要测量计数点间的距离,所以需要刻度尺,打点计时器属于计时工具,不需要秒表,过程中质量相互抵消,不需要天平,实验中不需要测量力,所以不需要弹簧测力计,故选C
(2)打点计时器的电源要求是交流电源,A错误, 过程中质量相互抵消,不需要天平,,B错误;实验时,需要先接通电源后释放纸带,C正确,根据可得第一个和第二个点间的距离按自由落体来算,应该为2mm,实验纸带越接近2mm,说明误差越小,故D正确
故选CD
(3)由于阻力的存在,需要克服阻力做功,消耗一部分重力势能,故动能小于重力势能,故选D
点评:运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题;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;要明确重锤的质量可以测量,但不必需.
练习册系列答案
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(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a=      ,线速度v=       
(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。

①下列做法正确的是                ,(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量                  木块和木块上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于“)
③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为mm,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μμ,由图可知,m        mμ      μ。(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)要测绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω);
电压表(量程为03V,内阻约3kΩ);
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      (填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
②实验的电路图应选用下列的图            (填字母代号)。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是                  W。

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