题目内容

在《验证机械能守恒定律》的实验中，（1）有下列器材可供选择：铁架台，电磁打点计时器，复写纸，纸带，天平，秒表，导线，其中不必要的器材是        ，还缺少的器材是        ．
（2）关于本实验的操作，以下说法错误的是：        ．
A．实验时，应先松开纸带使重锤下落，再接通电源
B．选点迹清晰，且第1、2两点间间距接近2mm的纸带进行测量
C．必须用天称出重锤的质量，以便计算锤的动能和重力势能
D．为了减少实验误差，重锤的质量应大些，体积尽量小些
天平 秒表；刻度尺 重锤  低压交流电源  AC

试题分析：在验证机械能守恒定律时，物体减少的重力势能转化为物体的动能，因此质量不需要测量，天平多余。打点计时器就是计时工具，不需要秒表。为了能算出速度，需要刻度尺测量两点间距离，所以少刻度尺及交流低电压电源。在操作时，应保持装置于竖直状态，所以还需要重锤。
在下落时应先开打点计时器，后松手，所以A错。不需要测量重锤质量，所以C多余。增加重锤质量，能显著江都空气阻力带来的误差，所以D合适。由于物体做自由落体则，所以B也正确。
点评：本题通过结合重物下落将重力势能转化为动能来验证机械能守恒定律。在测量过程中，由于重物质量不变，所以不必要测量质量。另外也不必一定要找出下落的起点来验证机械能守恒定律，中途任意截取一段也能验证机械能守恒定律
练习册系列答案
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在某一次实验中，有一位同学让一小球在水平桌面上从静止开始做匀加速直线运动，用高频摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球位置编号。如图所示，1位置恰好为小球开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光时间间隔均为0.5s。

（1）、根据记录各位置间的距离，计算在1、2、3、4、5位置时小球的瞬时速度的大小，将表格补全。
（2）、根据各位置的瞬时速度，在下图中画出小球的v-t图像。

（3）、根据你所画的v-t图像求出小球的加速度为___________m/s2。
 
位置
1
2
3
4
5

0
0.06
 
0.18
 
在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车拖动的纸带上打出的点计算出。

(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与__________的图象．

(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______________
用落体法验证机械能守恒定律的实验中，实验得到的纸带如下图所示；其中“o”为纸带上打出的第一个点，从实验室测得当地的重力加速度为9.8m/s2

①若要运用公式来验证机械能守恒，则对实验需要满足的条件的的具体操作要求是                                     ，
②若实验中所用重锤的质量m=1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的的速度vB=         ，重锤的动能Ek=           ，从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是         ，由此可得出的结论是                                            。(图中单位：cm，结果取三位有效数字)
③根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的         ，就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是                 。
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图12所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离如图：

 

 
 
 
 
 

（1）实验时，打点计时器采用       （填交流或直流）电源，若电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为       s。
（2）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2 =_____________（以d1、d2及相邻计数点间时间T来表示） 
（3）、加速度a=______  （结果保留两位有效数字）。
用打点计时器打出的被小车带动的纸带如图所示。电源的频率为50Hz，在纸带上按先后顺序取0、1、2、3、4、5、6共七个计数点，相邻的两个点间均有四个点未画出，用刻度尺量出点1、2、3、4、5、6到O点的距离，标在了纸带上(纸带上的单位为厘米)。试求出： 打下计数点3时小车速度的大小为___________，小车加速度的大小为__________.（保留三位有效数字）
（7分）在验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时，给出如下器材：倾角可以调节的长木板（如图所示），小车一个，计时器一个，刻度尺一把。

实验步骤如下：
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。
②用刻度尺测量A1与A2之间的距离x。
③用刻度尺测量A1相对于A2的高度h。
④改变斜面的倾角，保持A1与A2之间的距离不变，多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t。
⑤以h为纵坐标，1/t2为横坐标，根据实验数据作图。
若在此实验中，如能得到一条过坐标系原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
根据上述实验步骤和说明回答下列问题：（不考虑摩擦力影响，用已知量和测得量符号表示）
（1）设小车所受的重力为mg，则小车的加速度大小a=            ，小车所受的合外力大小F=            。
（2）请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式            。
（6分）用如图所示装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能守恒。斜面的末端与水平桌面相切，小球从离桌面高h处由静止释放，小球离开桌面后落在水平地面上，此过程的水平位移用s表示，桌面高H。改变小球释放的位置，记录多组h、s值。
（1）若小球在运动的过程中机械能守恒，则h与s2间应满足的关系是__________
 

（2）某同学根据实验结果，画出了h―s2图象如上图所示。图象不过原点，并且随着s的增大图象有弯曲的迹象。下列关于产生这种现象的原因及改进措施的论述正确的是      
a.小球与斜面和桌面间有摩擦，改用动摩擦因数更小的斜面和桌面
b.小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度小一点的空心球进行实验
c.小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度大一点的实心球进行实验
d.小球与斜面和桌面间有摩擦，在原基础上适当减小一下斜面的倾角
（9分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验，图（甲）为实验装置简图．打点计时器每隔0.02s打一个点，纸带上每两个打印点取一个计数点．


（1）图（乙）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2．（保留二位有效数字）
（2）有一位同学通过实验测量作出了图（丙）中的A图线, 另一位同学通过实验测出了如图（丙）中的B图线．试分析
①A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________；
②B图线在纵轴上有截距的原因是____________________________________________．

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