题目内容

（9分）在“验证机械能守恒定律”实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带。相邻计数点时间间隔为0.04s，则打点计时器打B点时的速度是vB= 2.125               m/s；从起点O到打下B点过程中，物体的重力势能减少?EP =2.325           J，此过程中物体动能的增加量?Ek =2.258           J。（g取10m/s2）
2.125；2.325；2.258 J
略
练习册系列答案
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用落体法验证机械能守恒定律的实验中
（1）有下列器材可供选用：电磁打点计时器、铁架台（带铁架）、带铁夹的重物、复写纸、纸带、秒表、导线、开关、天平，其中不必要的器材是                                   ；
缺少的器材是                                        。
（2）供选择的重物有以下四个，应选择（       ）
A．质量为100g的木球B．质量为10g的砝码
C．质量为200g的重锤D．质量为10g的塑料球
（3）若实验中所用重锤质量为m="1kg" ，打点纸带如图所示（O点为自由下落的起始点），打点时间间隔为0.02s，则记录D点时，重锤的速度vD=          ，重锤动能EKD=         。从开始下落起至D点，重锤的重力势能减少量为            J，因此可得出的结论是                                      。（结果均保留三位有效数字）

（4）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图象应是下图中的（         ）
在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：实验中用打点计时器打出的纸带如图所示，其中，A为打下的第1个点，B、C、D、E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B、C、D、E、到A的距离分别为s1=62.99cm，s2=70.18cm，s3=77.76cm，s4=85.73cm重锤的质量为m= 1.00kg；电源的频率为f=50Hz；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。则应计算出：(结果保留三位有效数字)

（1）打下D点时重锤的速度vD="____" m/s；
（2）重锤重力势能的减少量ΔEp=       J；
（3）重锤动能的增加量ΔEk=       J。
（4）根据纸带提供的数据，重锤从静止开始到打出D点的过程中，得到的结论是                                 。
用打点计时器研究自由下落过程中的机械能守恒的实验中，重物质量为m，量得纸带上从0点(纸带上打下的第一个点，初速为零)，到连续选取(即计数点之间没有点)的计数点1、计数点2、计数点3…之间的距离分别为h1    h2  h3…打点计时器打点的周期为T，那么重物下落到打下第2个计数点时的瞬时速度可以由v2="           " 来计算。重物运动到打下第2个计数点时减小的重力势能的表达式为________。
根据机械能守恒定律，在理论上应有物体动能的增加量          物体重力势能的减少量，而实际上动能的增加量       物体重力势能的减少量。（后两空填等于、大于或者小于）
实验题（19分）：
（1）某同学用螺旋测微器测量某一导线的直径，测量结果如下图甲所示，则该导线的直径为     mm．该同学再用主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量某金属球的直径，测量结果如下图乙所示，则该金属球的直径为     cm．

（2）在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．
①实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的         
A．将橡皮条拉伸相同长度即可
B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是           
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
（3）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X i加（下标i表示挂在绳下端钩码个数）．然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标Xi减，绳下端面坐标的值Xi＝（Xi加+X i减）/2的数据如下表：
挂在橡皮绳下端的钩码个数
橡皮绳下端的坐标（X/mm）
甲
乙
1
216.5
216.5
2
246.7
232.
3
284.0
246.5
4
335.0
264.2
5
394.5
281.3
6
462.0
301.0
①同一橡皮绳的X加             X减（大于或小于）；
②             同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；
③某同学选择一组数据用作出拉力F与该变量(Xn-X1)的图像，则由图像可得该橡皮绳的劲度系数k=____________N/m；

④为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些（写一种即可）？
（18分）
（1）图1是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，若将沙漏下方的木板匀速拉出，漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图2是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。

①沙漏在木板1上形成曲线OA段经历的时间         （填“大于”、“等于”或“小于”）沙漏在木板2上形成曲线O′A′段经历的时间。
②经测量发现OB=O′B′。若木板1运动的速度大小为v1，木板2运动的速度大小为v2，则
A．                  B．               C．           D．
（2）某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。
①首先，他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图3所示，这次测量对应位置金属导线的直径为
     mm；

②然后他测量了金属丝的电阻：，实验中使用的器材有：
a．金属丝（接入电路的长度x0为1m，电阻约5Ω～6Ω）
b．直流电源（4.5 V，内阻不计）
c．电流表（200mA，内阻约1.0Ω
d．电压表（3V，内阻约3kΩ）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R1（5.0Ω，1.5A）
g．定值电阻R2（10.0Ω，1.0A）
h．定值电阻R3（00.0Ω，1.0A）
i．开关，导线若干
该同学实验时的电路图如图4所示，且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值，定值电阻应该选         （选填“R1”、“R2”或“R3”）；

③该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U—I图象如图5所示，根据图象可以求得金属丝的电阻Rx=       Ω。

④设法保持金属丝的温度不变，而逐渐减小上述金属丝（接入电路长度为x0）接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是                 （   ）
（1）在利用自由落体运动《验证机械能守恒定律》的实验中，除铁架台、夹子、学生电源、纸带和重物外，还需要下列器材中的                    (填序号）
A．秒表           B．刻度尺         C．天平          D．打点计时器
（2）在《验证机械能守恒定律》的实验中，得到一条点迹清楚的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量，C点到O的距离为S．并计算得到打C点时重物的速度为v，当地的重力加速度g，根据以上物理量，可知质量为m的重物由O点运动到C点的过程中，重物的重力势能减少量等于                ，动能的增加量等于                    ．比较计算结果发现，这一过程中动能的增加量总是略小于重力势能的减少量，其原因主要是                                。
某实验小组采用图示的装置探究“动能定理”即探究小车所受的合外力做功与小车动能的变化之间的关系。实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面。

（1）为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，要完成的一个重要步骤是
__________________；
（2）为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，须满足的条件是钩码的总质量________小车的总质量（填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）。
如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．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源
（2）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。

a. 用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间,通过
计算出瞬时速度.
b. 用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时
速度.
c. 根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后
相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度.
d. 用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀速直线运动时纸带
上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度。
以上方案中只有一种正确，正确的是   。（填入相应的字母）

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