在利用自由落体“验证机械能守恒定律的实验中.(1)下列器材中不必要的一项是C．A．重物 B．纸带 C．天平 D．50Hz低压交流电源 E．毫米刻度尺(2)关于本实验的误差.下列说法正确的是BDA．必须选择质量较小的重物.以便减小误差B．必须选择点迹清晰且第1.2两点间距约为2mm的纸带.以便减小误差C．必须先松开纸带后接通电源.以便减小误� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）下列器材中不必要的一项是C（只需填字母代号）．
A．重物
B．纸带
C．天平
D．50Hz低压交流电源
E．毫米刻度尺
（2）关于本实验的误差，下列说法正确的是BD
A．必须选择质量较小的重物，以便减小误差
B．必须选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，以便减小误差
C．必须先松开纸带后接通电源，以便减小误差
D．本实验应选用密度大体积小的重物，以便减小误差
（3）在该实验中，质量m=lkg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示．O是重锤刚下落时打下的点，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g=9.8m/s²．则从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=0.476J，动能的增加量△E_K=0.473J（两空均保留3位有效数字）．由此你得到的结论是在误差允许的范围内，物体的机械能守恒．

分析（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定不需要的物理器材．
（2）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．
（3）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量．

解答解：（1）实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要用天平测量质量，故不需要的器材是天平．故选：C．
（2）A、为了减小阻力的影响，重物应选择质量大一些，体积小一些的，故A错误，D正确．
B、实验中必须选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，以便减小误差，故B正确．
C、实验中应先接通电源，再释放纸带，故C错误．
故选：BD．
（3）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=mgh=1×9.8×4.86×10^-2J≈0.476J，
B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.02-3.13）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.9725m/s，则动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.972{5}^{2}$≈0.473J．
实验的结论是：在误差允许的范围内，物体的机械能守恒．
故答案为：（1）C，（2）BD，（3）0.476，0.473，在误差允许的范围内，物体的机械能守恒．

点评解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．

练习册系列答案

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2．

如图所示，物体从足够长的固定光滑斜面的顶端由静止下滑，经时间t速度大小为v₁，此时对物体施加一平行于斜面向上的恒力，又经时间t物体回到出发点，速度大小为v₂，则v₁：v₂的值为（　　）

3．某组同学利用如图甲所示的实验装罝验证机械能守恒定律，经正确操作得到打点纸带如图乙所示，O点为打点计时器打下的第一个点，在纸带的后段选取连续的计时点A、B、C、D、E、F、G，已知打点计时器打点周期为T=0.02s．其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示，重锤的质量m=0.100kg，取g=9.80m/s²．

（1 ）打下计数点E时重锤的速度为2.60m/s．从打点O到打计数点E的过程中重锤重力势能的减少量为0.343J，动能的增加量为0.338J．可以发现，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其主耍原因是存在阻力的作用（数据均保留三位有效数字）．
（2）依据上述方法，可以测出O点到各计数点间的距离h，计算出打下对应点时的速度v，再通过作图象的方法剔除偶然误差较大的数据．提高实验的准确程度．为得到线性图线，除作v-t图象外，还可作v²-h（选填“v-h、“v-l/h”或“v²-h”）图象．
（3）小明用OD段的运动来验证机械能守恒时，他用v₀=$\sqrt{2g{h}_{1}}$计算与D点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，你认为这种做法止确还是错误？答：错误理由是此做法已默认了机械能守恒．

20．

如图所示，一斜面体M放在粗糙水平地面上，一物体m恰能沿此斜面体的斜面匀速下滑，此时斜面体静止．现增大斜面体的倾角，使物体沿斜面加速下滑，此时斜面体仍静止．则斜面体受地面的摩擦力（　　）

	A．	方向水平向左		B．	方向水平向右
	C．	大小为零		D．	无法判断大小和方向

7．

如图所示，放在斜面上的小盒子中装有一些沙子，恰沿斜面匀速下滑，若在小盒子中以与盒子相同的速度缓缓加入一些沙子，那么（　　）

	A．	斜面对小盒的摩擦力增大，小盒将减速下滑
	B．	小盒所受的合外力增大，小盒将加速下滑
	C．	斜面对小盒的摩擦力不变，盒仍将匀速下滑
	D．	小盒所受的合外力不变，盒仍将匀速下滑

17．如图，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量分别为q和一q，两球间用绝缘线连接，甲球又用绝缘线悬挂在天花板上，在两球所在空间又有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时绝缘线都被拉紧，则平衡时的可能位置是图中哪一个？（　　）