在“验证机械能守恒定律的一次实验中.质量m的重物自由下落.在纸带上打出一系列的点(下图纸带上的所有点均为计时点.相邻计时点时间间隔为0.02s).那么:(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有C.通过计算可得到的量有DA．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度(2)从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．

在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m（已知量）的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02s），那么：
（1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有C，通过计算可得到的量有D（填字母序号）
A．重锤质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度
（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△E_p=0.49mJ，此过程中物体动能的增加量△E_k=0.48mJ；（g取9.8m/s²，保留到小数点后两位）
（3）实验的结论是：在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．

分析（1）根据实验的原理得出所需测量的物理量，分析哪些是直接测量的，哪些是通过计算得出的．
（2、3）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，通过比较得出实验的结论．

解答解：（1）实验中，直接测量的物理量是下落的高度，从而可以求出重力势能的减小量，通过计算得到的物理量是与下落高度相应的瞬时速度，从而得出动能的增加量．
（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△E_p=mgh=m×9.8×5.01×10^-2J=0.49mJ，B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}m/s$=0.98m/s，则动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×m×0.9{8}^{2}J$≈0.48mJ．
（3）可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
故答案为：（1）C，D，（2）0.49m，0.48m，（3）在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．

点评解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．

练习册系列答案

18．一个系统的机械能减少了，究其原因，下列推测正确的是（　　）

	A．	可能是系统克服重力做功		B．	可能是系统克服摩擦力做功
	C．	一定是系统克服外力做功		D．	一定是系统向外界传递了能量

15．关于瞬时速度v，速度的变化量△v，加速度a=$\frac{△v}{△t}$，下面说法错误的是（　　）

	A．	v为零时，△v可能不为零，a也可能不为零
	B．	当v的大小不变时，△v必为零，a也必为零
	C．	v在不断增大时，a可能不变
	D．	△v为零时，v不一定为零，但a却一定为零

2．如图甲所示，通过导线将平行板电容器C、定值电阻R和间距为L=0.2m的水平放置的平行金属导轨相连，长度也为L=0.2m的导体棒MN垂直平行导轨放置，导体棒的质量为m=0.1kg，导体棒与平行导轨之间的动摩擦因数为μ=0.2，定值电阻R=0.4Ω，电容器的电容C=10F，电容器的耐压值足够大，整个装置处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中，现将单刀双掷开关S扳倒2位置，同时给导体棒MN施加一个水平向右的外力F，使导体棒向右做加速运动，通过速度传感器描绘出导体棒的v-t图象，如图乙所示，整个过程中导体棒始终与导轨良好接触且没有发生转动，导轨、导线以及导体棒的阻值均可忽略，重力加速度g=10m/s²，则：
（1）在单刀双掷开关S扳倒2位置时，第10s末的外力为多大？
（2）若将单刀双掷开关S扳到1位置，将外力改为F=0.3N的恒力，那么，第10s末外力F的瞬时功率应为多大？

12．下列有关热现象的说法正确的是（　　）

	A．	液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较密集，分子间引力大于斥力
	B．	一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
	C．	两个分子从无穷远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子力先变大后变小，再变大
	D．	相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
	E．	高空中的冰晶在空气中下落变成雨滴时，内能增加