题目内容

重力势能的表达式为
EP=mgh
EP=mgh
，重力势能是
相对
相对
的，物体在某一点的重力势能的多少与零重力势能参考面的选择有关．重力势能是个
标
标
量（填矢量还是标量），正负表示方向．
分析：重力势能表达式为EP=mgh，重力势能具有相对性；能量都是标量．
解答：解：重力势能表达式为：EP=mgh；
重力势能具有相对性：物体在某一点的重力势能的多少与零重力势能参考面的选择有关．
凡是能量都是标量，重力势能是标量，正负表示大小．
故答案为：EP=mgh，相对，标．
点评：关于重力势能应用：掌握重力势能的表达式，重点知道重力势能的相对性，并能灵活选择参考面确定重力势能，本题全是基础内容．
练习册系列答案
相关题目
在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，就可以验证机械能守恒定律．
①如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用的交流电的频率为f，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vC=
(s1+s2)f
4
(s1+s2)f
4
，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为
mg（s0+s1）
mg（s0+s1）
，利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a，则加速度的表达式为a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
．
②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用，若已知当地的重力加速度的值为g，用题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=
mg-m
(s2-s1)f2
4
mg-m
(s2-s1)f2
4
．
（2009?丰台区一模）（1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为m，使用的交流电的频率为f．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律．
①如图1所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为υc=
(s1+s2)f
4
(s1+s2)f
4
，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为
mg（s0+s1）
mg（s0+s1）
，动能的增加量为
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32
．
②某同学上交的实验报告显示，重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能，则出现这一问题的原因可能是
BC
BC
．（填字母）
A．重锤的质量测量错误
B．该同学自编了实验数据
C．该同学实验操作时先释放纸带，后接通电源
D．重锤下落时受到的阻力过大

（2）有一根很细的均匀空心金属管，管长约50cm、电阻约为10Ω，现需测定它的内径d，但因其内径较小，无法用游标卡尺直接测量．已知这种金属的电阻率为ρ．实验室中可以提供下列器材：
A．厘米刻度尺；   B．毫米刻度尺；
C．螺旋测微器；   D．电流表（量程300mA，内阻约lΩ）；
E．电流表（量程3A，内阻约0．lΩ）”；   F．电压表（量程3V，内阻约6kΩ）；
G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）；
H．滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）；
L．蓄电池（电动势6V，内阻0.05Ω）；J．开关一个及带夹子的导线若干．
请设计一个实验方案，要求实验误差小，便于调节．回答下列问题：
①实验中应测物理量的名称及符号是
金属管的长度L、外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I．
金属管的长度L、外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I．
；
②应选用的实验器材有
B、C、D、F、H、I、J
B、C、D、F、H、I、J
；（填字母）
③在图2所示的方框中画出实验电路图；
④按照你设计的电路图将图2中所示仪器连成实验电路；
⑤用测得的物理量和已知量写出计算金属管内径d的表达式为d=
d=
D2-
4ρLI
πU
d=
D2-
4ρLI
πU
．
（1）用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”
①下列物理量需要测量的是
C
C
、通过计算得到的是
D
D
（填写代号）
A．重锤质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式
（s3-s1）mg
（s3-s1）mg
，动能增量的表达式
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是
小于
小于
（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．

（2）测金属电阻率实验
①测长度时，金属丝的起点、终点位置如图（a），则长度为：
60.50
60.50
cm
②用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图（b），则直径为：
1.980
1.980
mm
③用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图（c），则阻值为：
5
5
Ω
④在图d中完成实物连线
⑤闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最
左
左
 （填“左”或“右”）端．
（1）用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律．

①完成平衡摩擦力的相关内容：
（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，
轻推
轻推
（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．
（ii）如果打出的纸带如图所示，则应
减小
减小
（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹
间隔均匀
间隔均匀
，平衡摩擦力才完成．

②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.87cm，L4=49.62cm．则打C点时小车的速度为
1.24
1.24
m/s，小车的加速度是
6.22
6.22
m/s2．（计算结果均保留三位有效数字）

（2）用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”
①下列物理量需要测量的是
C
C
、通过计算得到的是
D
D
（填写代号）
A．重锤质量                B．重力加速度
C．重锤下落的高度          D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式
（s3-s1）mg
（s3-s1）mg
，动能增量的表达式
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是
小于
小于
（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．
（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为E，频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：精英家教网
①起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP=
 
，重锤动能的增加量为△EK=
 
．
②根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=
 
，它和当地的重力速度g进行比较，则a
 
g（填“＞”、“=”或“＜”）
（2）现有一量程未准确确定的电压表V1，刻度盘总共有N个小格、且刻度均匀，已知其量程在4.8-6.0V之间，内阻r1=15kΩ．为测定其准确量程U1，实验室提供了如下表所列的器材．要求方法简捷，尽可能减少误差，并能测出多组数据．
器材（代号） 规格
标准电压表V2 量程1.2V，内阻r2=3kΩ
滑动变阻器R 总阻值20Ω
稳压电源E 6V，内阻很小
开关S
导线若干
①某同学设计了如图所示的电路图，根据选择的电路图，将下列有关器材连成测量电路．
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②若实验室中没有提供电压表V2，而提供如下器材：电流表A，已知其量程为0.6A，内阻r=0.5Ω、定值电阻R0=10Ω．另有一同学设计了如图所示甲、乙、丙三种电路图，你认为应该选择
 
电路图进行测量．
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③若选择②小题中正确的一组来计算电压表V1量程U1，则电压表V1量程的表达式U1=
 
，式中各符号表示的物理量是：
 
．

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