题目内容

19．在《验证机械能守恒定律》的实验中：
（1）需要的实验仪器和器材有：打点计时器、纸带、铁架台和重锤，除了这些以外，下面所给出的器材中必须的还有AD
A．低压交流电源B．低压直流电源
C．天平和砝码D．刻度尺
（2）在“验证机械能守恒定律”实验中，打点计时器接在周期为T的低压交流电源上，在实验中打下一条清晰的纸带，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点与起始点O的距离为s0．O、C两点间的距离为s1，O、E两点间的距离为s2，若重锤的质量为m，已知当地的重力加速度为g，则：

从打下起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量△EP=mgs1．重锤动能的增加量△EK=$\frac{1}{2}$m（$\frac{{s}_{2}-{s}_{0}}{4T}$）2．

分析 验证机械能守恒定律的原理，重锤下落损失的重力势能等于其增加的动能（在实验误差允许范围内）；计算动能时，需计算速度，要用到打点计时器，打点计时器用交流电源；
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答 解：A、打点计时器用的是交流电源，故 A正确．
B、同上，B错误．
C、该实验可不测质量，因为mgh=$\frac{1}{2}$mv2，即只验证gh=$\frac{1}{2}$v2即可，因此不需天平和砝码，故C错误．
D、通过刻度尺来测量长度，即可求解瞬时速度，从而得到验证，故D正确．
从打下起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量等于重力所做功，因此有：
△EP=mgs1
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vC=$\frac{{s}_{2}-{s}_{0}}{8T}$
△Ek=$\frac{1}{2}$m（$\frac{{s}_{2}-{s}_{0}}{4T}$）2；
故答案为：（1）AD； （2）mgs1； $\frac{1}{2}$m（$\frac{{s}_{2}-{s}_{0}}{4T}$）2

点评 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，在有纸带处理实验中，若纸带做匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．

练习册系列答案
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（2）推上坡顶所用总时间是多少？（答案用坡高H和重力加速度g表示，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
10．如图所示为跳水运动员最后踏板的过程：运动员从高处落到处于自然状态的跳板A位置上，同跳板一起向下运动到最低点B位置．运动员从A运动到B的过程中，下列说法正确的是（　　）
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14．如图所示，两木块A、B质量均为m，用劲度系数为k、原长为L的轻弹簧连在一起，放在倾角为α的传送带上，两木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，与传送带平行的细线拉住木块A，传送带按图示方向匀速转动，两木块处于平衡状态．求：
（1）A、B两木块之间的距离；
（2）剪断细线瞬间，A、B两木块的加速度．
4．某学习小组利用下述实验装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：
一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一小球接触但不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地在．

（1）该小组同学经过讨论认为：实验中若不计空气阻力的影响，可以认为弹簧压缩后具有的弹性势能EP与小球被抛出的动能EK相等．
你认为他们的讨论是否正确？
答：正确．
（2）已知重力加速度大小为g，若要求得小球被抛出时的动能EK，你认为至少还需要测量下列物理量中的ACD（只填正确答案的序号）
A、小球的质量mB、弹簧的压缩量△x
C、桌面到地面的高度hD、小球抛出点到落地点的水平距离s
（3）请你用所选取的测量量和已知量推导出表示EK的表达式．Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$
（4）已知图b中的直线，是该小组在实验测量中得到的s-△x图线．由图中给出的直线和EK的表达式或知：EK与△x的二次方成正比．
11．有关加速度方向的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．由a=$\frac{△v}{△t}$知，a的方向与△v的方向相同
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C．只要a＞0，物体就做加速运动
D．a的方向与初速度的方向相同，则物体做加速运动
8．请根据“研究平抛运动”实验的目的及要求回答下列问题：

（1）在实验中，让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，就可描出小球运动的轨迹，某甲和某乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显地看出：甲的实验错误是槽口未调成水平．
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