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1、实验题 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,分析得到的纸带,即可验证机械能守恒定律。

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A. 按照图示的装置安装器材;
B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C. 用天平测出重锤的质量;
D. 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E. 测量纸带上某些点间的距离;
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应 的字母填在下面的空行内,并说明其原因。答:______________________________________________________________。
(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是___________重锤动能的增加,其原因主要是因为______________________________________________________________。
参考答案:(1)步骤B是错误的,应该接到电源的交流输出端;步骤D是错误的,应该先接通电源,待打点稳定后再释放纸带;步骤C不必要,因为根据测量原理,重锤的动能和势能中都包含了质量m,可以约去
(2)大于;在重锤下落的过程中存在阻力作用
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 同学用打点计时器测定当地的重力加速度,实验装置如图1所示,所用交流电频率为50HZ,选出实验中打出的一条纸带,其中一段如图2所示,相邻两计数点间的距离为x1=2.00cm,x2=2.38cm,x3=2.76cm,x4=3.14cm,x5=3.52cm,x6=3.90cm
(1)纸带______端和重物相连(填“左”或“右”)
(2)根据图中数据计算出的重力加速度值g=______m/s2.
(3)该实验所测得的重力加速度比真实值偏小,原因是______(写出任意一种)

参考答案:(1)重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,故纸带的左端与重物相连.
故答案为:左.
(2)两计数点之间的时间间隔为T=0.02s,根据即△x=aT2有:
x6-x3=3a1T2? ①
x5-x2=3a2T2? ②
x4-x1=3a3T2? ③
a=a1+a2+a33=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)9T2=9.5m/s2
故答案为:9.50.
(3)测出的加速度一般要小于当地的重力加速度,原因是重物下落时做的不是真正的自由落体运动,下落过程中要受到空气阻力影响和纸带与限位孔的摩擦阻力的影响.
故答案为:重物带动纸带下落过程受到阻力作用.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 下列运动过程中机械能守恒的是( )
A.跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动
B.悬点固定的单摆摆球获得一初速后在竖直平面内做圆周运动
C.摩天轮在竖直平面内匀速转动时,舱内的乘客做匀速圆周运动
D.带电小球仅在电场力作用下做加速运动
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、实验题 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行.比较这两种方案,? ______(填“甲”或“乙”)方案好些,理由是? ______.

参考答案:甲;因为这个方案摩擦阻力较小,误差小,操作方便,实验器材少
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法.
(1)某同学列举实验中用到的实验器材为:铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤、天平,其中不必要的是______;缺少的是______.
(2)用公式
=mgh进行验证时,对纸带上起点的要求是______,为此目的,所选纸带的第一、二两点间距应接近______.
(3)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是图中的______,其斜率等于______的数值.

参考答案:(1)其中不必要的器材是:秒表,通过打点计时器打出的点可以计算时间.
天平,因为我们是比较mgh、12mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.
缺少的是刻度尺,我们需要刻度尺测量计数点间的距离.
(2)用公式mv22=mgh进行验证时,对纸带上起点的要求是初速度为零,所以所选纸带的第一、二两点间距应接近h=12gt212×10×0.022m=0.002m=2mm.
(3)利用v2-h图线处理数据,如果mgh=12mv2,那么12v2=gh,知12v2-h图线是过原点的倾斜直线,图线的斜率为重力加速度g.
故答案为:(1)秒表、天平;刻度尺(2)初速度为零;2mm(3)D;g
本题解析:
本题难度:一般