题目内容

如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．回答下列问题：

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器材。
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上。
C．用天平测出重锤的质量。
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带，再更换纸带重复多次。
E．选择一条合适的纸带，测量纸带上某些点间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中操作不当的步骤是____________，非必需的步骤是____________。
(2) 如果以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2—h图象，该图象是　　_________，该图线的斜率等于_____________________。
(1）B C（2）过原点的倾斜直线， 2g 或19.6m/s2或20m/s2

试题分析：（1）打点计时器的工作电源都是交流电源，B错误
因为，两边质量抵消掉了，故不需要天平，C错误
故选BC
（2）由可得，所以图像为一条过原点的直线，其斜率
点评：掌握实验原理，是我们正确分析实验，进行实验的重要手段
练习册系列答案
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有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示，读数是      mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是      mm．
       
图是某同学在研究小车做匀变速直线运动的规律时，用打点计时器打出的一条纸带的示意图。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.10s。根据纸带上的点迹可判断小车做            （选填“加速”或“减速”）运动；计数点B、D间所对应的时间内小车平均速度的大小为         m/s。
（1）如图是验证力的平行四边形定则装置，将一根橡皮筋的一端固定在A上．第一次通过细线悬吊4个钩码时，橡皮筋的另一端被拉伸到O处(图甲)；第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C，细线通过两轮分别悬挂2个和3个钩码，发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(图乙)．

①为了使O′与O点能够重合，他应该将小轮B、C适当向       （填“上方”或“下方”）移动；
②实验过程除记录橡皮筋与细线结点的位置O外，还需记录                         和                        .
（2）某学习小组做探究外力做功与物体动能变化的关系实验，在实验室组装了一套如图所示的装置，他们找到了打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平和刻度尺等。若你是小组中的一位成员，完成该项实验的两个步骤：

①当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶时，先        ，再        （填“释放沙桶”或“接通电源”），使滑块带动纸带在木板上运动；
②实验时认为合外力与沙桶的总重力大小基本相等，用天平称量滑块的质量为M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m，让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为：______________________________________。（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）
（1）图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物。为完成本实验，除了所给的器材，还需要4～6V_____电源（填直流或交流）
（2）在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重物质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.5cm，S3=28.9cm，g=10m/s2，完成以下问题：（计算结果均保留两位有效数字）

①纸带的______端与重锤连接（填左或右）。
②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_________m/s。
③从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△EP=________J，此过程中物体动能的增量△EK=__________J。
在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
（1）有下列器材可供选用：重锤，铁架台，天平，秒表，电磁打点计时器，复写纸，纸带，低压直流电源。其中不必要的器材有                ；缺少的器材是               。
（2）实验中用打点计时器打出的纸带如下图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F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C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm，s2=24.20cm，s3=28.66cm，s4=33.60cm。重锤的质量为m=1.00kg；打点周期为T=0.02s；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，应计算出：打下D点时重锤的速度v=__         (用题予字符表达)=__       m/s，重锤重力势能的减少量ΔEp=    _(用题予字符表达)=____J，重锤动能的增加量 =__        __(用题予字符表达)=__  __J。（小数点后保留2位有效数字）
用落体运动验证机械能守恒定律的实验．
(1)为进行该实验，备有下列器材可供选择：A铁架台、B(电磁)打点计时器、C复写纸片、D纸带、E低压交流电源、F天平、G秒表、H导线、I重锤．其中不必要的器材是___________(填对应的字母)．缺少的器材是_____________________。
(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如图所示，O为起点，A、B、C、D为相邻的几点，测的OA＝0.78cm、OB＝1.79cm、OC＝3.14cm、OD＝4.90cm，查出当地的重力加速度g＝9.80m/s2，则重物在B点时的动能EkB＝_______J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是________J，由此得出的结论是__________________________．（结果保留三位有效数字）
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。

（1）比较这两种方案，­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_____    ­­­­­­­­(填“甲”或“乙”)方案好些，主要理由是       。
（2）某小组的同学选用图甲的方案实验，进行了如下操作,其中错误的是    。
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上。
B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方。
C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
D．换几条纸带，重复上面实验。
E．在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度。
F．将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中。
G．根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量，验证机械能守恒定律。
（3）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器打点周期为0.02s，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是         ，重锤的质量为m=0.2kg，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了            J；这时它的动能增加量是         J。（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）

（4）实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况，其主要原因是              。
在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：
A．让小球多次从____________位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；
B．安装好器材，注意调节斜槽末端____________和平板竖直，记下抛出点O和过抛出点O的竖直线；
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用V­0=________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求V­0的值，然后求它们的平均值；
D．取下白纸，以抛出点O为坐标原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹；

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