题目内容

在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中最合适的是（　　）
A．B．C．D．
在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
练习册系列答案
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气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律．
（1）如图所示，做实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出），可读出遮光条通过光电门的时间为△t，用游标卡尺测得遮光条宽度为d，用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x，气垫导轨总长为L，其最右端离桌面的高度为h，滑块和遮光条总质量为M，已知重力加速度为g，这一过程中滑块减少的重力势能表达式为______，滑块获得的动能表达式为______；（以上表达式均用已知字母表示）
（2）某实验小组在一次实验后，通过数据发现，滑块获得的动能略大于其减少的重力势能，可能的原因是______．
（1）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为______m/s（保留三位有效数字），该落体运动的加速度为______m/s2．（保留三位有效数字），如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是______．
（2）用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常好的把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高，测得两光电门G1和G2之间的竖直高度差H=0.1m，质量为m=500g的滑块上面装有L=1.5cm的挡光片，它由轨道上端任一处滑下，测得滑块通过光电门G1和G2的时间分别为2.5×10-2S和1×10-2S，当地重力加速度g=9.8m/s2，则可以算出滑块通过光电门G1和G2这段过程中动能的增加量△EK=______J（保留三位有效数字），重力势能的减小量△EP=______J，（保留三位有效数字）由此可以得出的结论是：______
用如图实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．
（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量______（填选项前的字母）
A．A点与地面间的距离H B．小铁球的直径d
C．小铁球从A到B的下落时间tAB D．小铁球的质量m
（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______．若下落过程中机械能守恒，则h与
1
t2
的关系式为h=______．
某同学利用如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律：

（1）该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①______；②______．
（2）该同学经修改错误并正确操作，让质量为1kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50Hz的交变电源，纸带打点如图2所示．纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点（O、A间有点未画出），选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图所示，单位为mm，重力加速度为9.8m/s2，则：（结果保留三位有效数字）根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度vB=______，重锤动能EkB=______从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为______．由此可以得到的实验结论是：______．
某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”．打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．

（1）下面是他实验时的操作步骤：
A．按照图1所示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．先释放纸带，然后再接通电源；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能；
G．改换纸带，重做几次．
其中没有必要或操作不恰当的步骤是______；
（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图2所示，那么：
①纸带的______（左、右）端与重物相连
②从打下计数点A到打下计数点C的过程中重力势能的减少量△Ep=______（保留两位有效数字）；
③猜测：动能的增加量△Ek最有可能______势能的减少量△Ep（填“＞、=、＜）．
（3）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，Ek代表动能，EP代表势能，
E代表机械能，以水平桌面为参考面，下列图象不正确的是______．
在“验证机械能守恒”的实验中，有下述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，让重物自由下落
C．取下纸带，更换新纸带，重新做实验
D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带，让重物靠近打点计时器
E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…hn．，计算出对应瞬时速度v1、v2、v3…vn
F．分别计算出
1
2
mvn2和mghn，在误差范围内看是否相等
（1）以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是______．
（2）计算表明，总有
1
2
mvn2______mghn（填“＞”“=”或“＜”），原因是______．
（3）实验操作正确，能得出实验结论______．
如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水乎地面上，小车左端放一个质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧，现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端。试求：

①木块返回到小车左端时小车的动能；
②弹簧获得的最大弹性势能。
如图所示，平行金属导轨宽度为L=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37o，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为R0=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3。现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度v0=10m/s向上滑行，上滑的最大距离为s=4m。 （sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2），以下说法正确的是（    ）
A．把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75W
B．导体棒最后可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0J
C．当导体棒向上滑d=2m时，速度为7.07m/s
D．导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J

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