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1、简答题 I．在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么
（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用
=2gSOB，乙同学用vB=．其中所选择方法正确的是______（填“甲”或“乙”）同学．
（2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为______m/s2，从而计算出阻力f=______N．
（3）若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？______．（填“能”或“不能”）
II．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U==V=1.22V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压．根据测量数据已绘出灯泡的U-I图线，如图所示．
A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）?
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
E．滑动变阻器R2（0～100Ω）
F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干
H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
（1）在下面所给定的实线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择______（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择______（填“R1”或“R2”）．
（2）从图线上分析该灯泡的额定电压应为______V；这一结果大于开始时的计算结果，原因是______．
参考答案：Ⅰ（1）、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度小于当地的重力加速度，所以求速度时不能用v2B=2gSOB来求，只能根据v?t2=xt来求瞬时速度值，所以乙正确．
（2）、根据△x=at2?，可求出a=OC-OAT2?，代入数据解得a=9.5m/s2?，由mg-f=ma解得阻力f=0.06N．
（3）、根据mgh=12mv22-12mv21可知，可以利用A点之后的纸带验证机械能守恒，即能实现．
Ⅱ（1）、由P=I2?R可得，I=
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示，先非常仔细地把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高H．滑块m上面装有l=3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2的速度v1?和v2，便可验证机械能是否守恒．若实验中测得图中L=1m，s=0.5m，H=20cm，m=500g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s，当地重力加速度g=9.80m/s．则滑块通过光电门G1时的速度v1=______m/s，滑块从G1到G2的动能增加量△EK=______J，势能减少量△Ep=______J，由此可以得到的结论为：______．
参考答案：由于光电门的宽度L很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v1=L△t1=0.6m/s
滑块通过光电门2速度v2=L△t2=1.5m/s
根据动能的定义式得出：
动能的增加量△EK=12mv21-12mv22=0.473J
重力势能的减小量△EP=mgh=0.5×9.8×0.1=0.490J
由此可以得出的结论是：在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
故答案为：0.6；? 0.473；?0.490；?在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度g=9.80m/s2．测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm．
根据以上数据，计算出打B点时重物的瞬时速度vB=______m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了______J（保留3位有效数字），动能增加了______J（保留3位有效数字）．根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为______m/s2，则物体在下落的过程中所受到的阻力为______N．
参考答案：根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度大小，
有B点时重物的瞬时速度为vB=xACtAC=130.5-50.52×0.02×5cm/s=4m/s
重力势能的减小量等于其重力做功大小，因此有：
△Ep=mghoB═1×9.8×86.0×10-2J=8.43J
根据动能表达式，则有动能的增加：△EK=12mv2B=12×1×42J=8J
设x1=86-50.5=35.5cm，x2=130.50cm-86cm=44.5cm
根据△h=gT2
将△h=（44.5-35.5）=9cm，T=0.1s，带入解得：g=9.00m/s2．
根据牛顿第二定律，则有mg-F=ma，得F=mg-ma=1×（9.8-9.0）N=0.8N
故答案为：4；8.43；8.00；9.00；0.8
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 利用图1所示的装置，验证机械能守恒定律．一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图2所示．测出物体对应于A点的速度vA，再测出物体由A点下落h后经过B点的速度vB，已知当地重力加速度为g．在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内，重物的重力势能的减少量为______．?在误差允许范围内，如果计算得出______关系表达式（请用字母表示），则机械能守恒定律得到验证．
参考答案：在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内，重物的重力势能的减少量为△Ep=mgh，
增加的动能是12mv2B-12mv2A
如果减少的重力势能等于增加的动能，则机械能守恒定律得到验证．即12mv2B-12mv2A=mgh．
故答案为：mgh，12mv2B-12mv2A=mgh
本题解析：
本题难度：简单
5、实验题 根据打出的纸带，如图，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x0，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，交流电的周期为T，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝________。
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是________(写出名称和符号)，重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F＝________。
参考答案：(1)
(2)重锤的质量m；
本题解析：
本题难度：一般
All are not thieves that dogs bark at. 狗咬的不见得都是小偷。 
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