题目内容
7．某同学用重锤下落“验证机械能守恒定律”，实验得到的一条纸带（某部分）如图所示，已知打点计时器的频率为50Hz，重锤质量m=0.2kg，当地重力加速度g=9.78m/s2．（结果保留三位有效数字）
（1）由图中测量数据计算C点的速度为0.500m/s．
（2）从C到D运动过程中，重锤动能变化量△Ek=0.185J，势能变化量△Ep=0.194J．
（3）由上述计算得△Ek＜△Ep（选填“＜”、“＞”或“=”），造成这种结果的主要原因是摩擦阻力及空气阻力的存在．
分析 验证机械能守恒定律实验中，通过纸带上打点可确定重锤的位置，从而算出由静止到某点的速度对应的动能与这两点间的重力势能的关系，来验证机械能是否守恒．
解答 解：（1）由平均速度公式可得：
vC=$\frac{2.00×1{0}^{-2}}{0.04}$ m/s=0.500m/s．
（2）由平均速度公式可得：vD=$\frac{（13.78-7.98）×1{0}^{-2}}{0.04}$ m/s=1.450m/s
则动能的改变量：△Ek=$\frac{1}{2}$m${{v}_{D}}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${{v}_{C}}^{2}$=$\frac{1}{2}$×[（1.450）2-（0.500）2]=0.185J
△Ep=mghCD=0.2×9.78×（10.70-0.80）×10-2 J=0.194J．
（3）由于摩擦阻力及空气阻力的存在，故△Ek＜△Ep．
故答案为：（1）0.500；（2）0.185，0.194；（3）＜，摩擦阻力及空气阻力的存在
点评 本题考查验证机械能守恒定律的实验，要注意明确减小的重力势能一定大于增加的动能．
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轻松课堂单元期中期末专题冲刺100分系列答案
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17．
如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑，若以虚线所在处为零势能参考平面，下列说法正确的是（ ）
如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑，若以虚线所在处为零势能参考平面，下列说法正确的是（ ）| A． | 物块A的质量小于物块B的质量 | B． | 两物块着地前重力做功WA＞WB | ||
| C． | 两物块着地时的动能EkA＞EkB | D． | 两物块着地时的机械能EA=EB |
18．
图甲是某景点的山坡滑道图片，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图．AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD=DE，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿直线滑道AE向下滑动．若滑行者在滑道AE上滑行的时间为2s，g取10m/s2，则AD的值为（ ）
图甲是某景点的山坡滑道图片，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图．AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD=DE，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿直线滑道AE向下滑动．若滑行者在滑道AE上滑行的时间为2s，g取10m/s2，则AD的值为（ ）| A． | 20 m | B． | 15 m | C． | 10 m | D． | 5 m |
2．
如图所示，一不可伸长的轻质细绳长为L，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，与O点在同一水平线上的P点处有一光滑钉子，且OP=$\frac{L}{2}$．在A点给小球一个水平向左的初速度，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B．空气阻力忽略不计，则在此过程中（ ）
如图所示，一不可伸长的轻质细绳长为L，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，与O点在同一水平线上的P点处有一光滑钉子，且OP=$\frac{L}{2}$．在A点给小球一个水平向左的初速度，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B．空气阻力忽略不计，则在此过程中（ ）| A． | 小球从开始运动到刚到达最高点B的过程中机械能不守恒 | |
| B． | 小球刚到最高点B时绳子张力大于零 | |
| C． | 小球刚到最高点B时速度大小为$\sqrt{gL}$ | |
| D． | 小球的初速度为$\sqrt{\frac{7gL}{2}}$ |
12．
用频闪照相技术拍下的一小球运动的频闪照片如图所示．小球从A点水平抛出，背景的小方格为边长都是l的正方形．重力加速度为g，不计阻力．根据照片信息可知（ ）
用频闪照相技术拍下的一小球运动的频闪照片如图所示．小球从A点水平抛出，背景的小方格为边长都是l的正方形．重力加速度为g，不计阻力．根据照片信息可知（ ）| A． | 闪光周期为$\sqrt{\frac{l}{g}}$ | B． | 闪光周期为$\sqrt{\frac{2l}{g}}$ | ||
| C． | 平抛运动的水平速度为$\sqrt{gl}$ | D． | 平抛运动的水平速度为2$\sqrt{gl}$ |
19．
如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，已知半圆管道与水平面相切．一质量为m的小球以某一水平速度沿切线进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg．小球落地点到P点的水平距离可能为（ ）
如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，已知半圆管道与水平面相切．一质量为m的小球以某一水平速度沿切线进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg．小球落地点到P点的水平距离可能为（ ）| A． | $\sqrt{2}$R | B． | $\sqrt{3}$R | C． | 2R | D． | $\sqrt{6}$R |