题目内容
10．利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验．
①除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有AC．（选填器材前的字母）
A．大小合适的铁质重锤
B．体积较大的木质重锤
C．刻度尺
D．游标卡尺
E．秒表
②图2是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，重锤质量m=1kg，已知当地重力加速度g=9.8m/s2，打点计时器打点的周期为0.02s．从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=0.479J，重锤动能的增加量△Ek=0.470J．（结果保留三位有效数字）
③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是BD
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是ABD
A．释放重锤前，应使纸带保持竖直
B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v=$\sqrt{2gh}$计算，其中g应取当地的重力加速度
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度值
⑤某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图象去研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图象是图3中的哪一个A
分析 ①体积要小，质量适中的铁球，时间通过计时器来算出，而长度较长，则需要刻度尺，游标卡尺不行；
②由图可读出O到B点物体下落的高度，则可求得重力势能的减小量；由平均速度公式可求得B点的瞬时速度，则可求得B点的动能；比较两数据可得出结论．
③重力势能的减少量略大于动能的增加量，属于系统误差，不可避免，但可以减小，即受到摩擦阻力越小，误差越小；
④在释放重锤前，使纸带保持竖直，再接通电源，最后释放纸带；瞬时速度不能通过运动学公式推导；
⑤实验中重锤所受阻力不可忽略，可通过动能定理，得出v2-h的关系，从而确定求解．
解答 解：①要验证钩码动能的增加量与重力势能的增加量是否相等，要刻度尺测量下落的高度，从而算出瞬时速度，在纸带处理时需刻度尺，游标卡尺不适用．用打点计时器来算出所用时间，不需要秒表，对于重锤在下落过程中受到阻力越小越好，则为体积小，质量适中的铁球较好．
故选：AC．
②重力势能减小量：△Ep=mghB=1×9.8×0.0489=0.479J
匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0702-0.0314}{2×0.02}$=0.97m/s
故动能的增量为：△EkB=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×0.9{7}^{2}$=0.470J；
③重力势能的减少量略大于动能的增加量，是无法避免的，属于系统误差，
当受到的摩擦阻力越小时，则系统误差越小．而通过取平均值，只能减小偶然误差，
故选：BD；
④AB、在实验过程中，释放纸带前，纸带在竖直，再接通电源后，最后释放纸带；
C、对于某点时重锤的速度v，不能通过公式v=$\sqrt{2gh}$计算，否则不是实验的验证，而是理论推导．
D、某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，
故选：ABD．
⑤若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，
根据动能定理，则有：mgh-fh=$\frac{1}{2}$mv2；
解得：v2=（2g-$\frac{2f}{m}$）h，因此画出v2-h图象是A图，
故答案为：①AC；
②0.479，0.470；
③BD； ④ABD；
⑤A．
点评 解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，通过实验原理确定所需的器材．
该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力．
如图所示，质量为M的L型长木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端有一质量为m的小铜块，现给铜块一个水平向左的初速v0，铜块向左滑行并与固定在木板左端的长度为L的轻弹簧相碰，碰后返回且恰好停在木板右端，根据以上条件可以求出的物理量是下列中的（ ）| A． | 物体的速度也减小 | |
| B． | 物体的速度先增大后减小 | |
| C． | 当加速度减小到零时，物体的速度最大 | |
| D． | 当加速度减小到零时，物体的速度也为零 |
如图所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B靠在竖直墙壁上，物块A放在斜面体B上，开始A、B静止．现用水平力F推A，A、B仍静止，则此时A、B受力的个数分别可能是（ ）| A． | 3个、5个 | B． | 3个、3个 | C． | 4个、4个 | D． | 3个、4个 |
如图所示，电源向外电路提供恒压U=15V，已知：R1=6Ω，R2=9Ω，C=40μF．求
| A． | 物块的质量 | B． | 物块与斜面间的动摩擦因数 | ||
| C． | 物块沿斜面上滑的最大距离 | D． | 物块滑回斜面底端时的速度 |
| A． | 受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动 | |
| B． | 摩擦力不一定是阻力 | |
| C． | 滑动摩擦力不一定阻碍物体间的相对运动 | |
| D． | 摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 |
在如图中，A组电源为4节干电池，B组电源为3节蓄电池，两组的电动势均为6V．将它们与6V小灯泡、电压表、开关按图示电路连接．分别闭合开关S1和S2，将观察到小灯泡亮度和电压表示数都不同．在闭合电路中电动势和用电器都相同的情况下，用电器两端电压不相同说明了什么？