1、简答题 某同学用如图(a)所示的装置探究“动能与重力势能的转化和守恒”的实验.纸带上打出的点如图(b)所示,若重物的质量为m,图中O为打点计时器打出的第一个点,O点到A、B点的距离分别为h1、h2.
?(1)实验的研究对象是______(只需填A或B)?
?A.打点计时器?B.重物
?(2)从A点到B点的过程中,重物重力势能的减小量△Ep是______(只需填A或B)
?A.mgh2?B.mg(h2-h1)?
?(3)由于在下落过程中存在阻力,从O点到B点重物的动能增加量______重力势能减小量.(填“大于”或“小于”)
参考答案:(1)实验的研究对象是重物,探究“重物下落过程动能与重力势能的转化和守恒”
故选B.
(2)根据重力势能的定义式得:
从A点到B点的过程中,重物重力势能的减小量△Ep是mg(h2-h1),故选B,
(3)纸带与打点计时器间有摩擦阻力,存在空气阻力,重力势能有很小一部分转化给摩擦产生的内能,所以从O点到B点重物的动能增加量小于重力势能减小量.
故答案为:(1)B?(2)B?(3)小于
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 使用重锤带着纸带下落以验证机械能守恒定律的实验中:
(1)以下测量工具中必须的是_____________。
A、天平
B、弹簧秤
C、刻度尺
D、秒表
(2)在纸带上任取相邻的三个点,按顺序依次记作A、B、C,量出AC间的距离S,OB间的距离为h(O为开始下落打的点,即为起始点),相邻两点间的时间间隔为T。则打B点时重锤的速度VB=_____________,在误差允许范围内,验证机械能守恒定律成立的公式是_____________。
参考答案:(1)C
(2)S/2T,gh=(S/2T)2
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,如图所示.其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g=9.8m/s2.本实验所用电源的频率f=50Hz.(结果保留三位有数数字)

(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB=______m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD=______m/s.
(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量△EP=______J;重锤动能增加量△Ek=______J.
参考答案:(1):利用匀变速直线运动的推论
vB=xAC2T=0.0705-0.03140.04=0.978m/s
vD=xCE2T=0.1248-0.07050.04=1.36m/s
根据重力势能的定义式得出:
从打下计数点B到打下计数点D的过程中,重锤重力势能减小量△EP=mgh=mgxBD=1×9.8×(0.0959-0.049)J=0.460J
△EK=EkD-EkB=12mvD2-12mvB2=0.447J
故答案为:(1)0.978;?1.36;(2)0.460;0.447
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 有一位同学,根据上题(47题)纸带中的数据,求出纸带中B、D点的速度vB、vD和该点的速度算出的动能分别为EkB=
m、EkD=m,又分别用mghOB、mghOD、mghOE(hOB、hOD、hOE分别为O点到B、D、E点的距离)表示B、D、E点的重力势能(以O点为零势能),想验证B、D、E点的对应位置的机械能守恒,即m+mghOB=m+mghOD=mghOE.这样求法对吗?______(填“对”或“不对”).
参考答案:本题是采用自由下落的运动验证机械能守恒定律,重力势能的减小量为mgh,动能的增加量为12mv2,应该验证的表达式为:
12mυ2B-mghOB=12mυ2D-mghOD=12mv2E-mghOE
故答案为:不对.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 “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.甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律,乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律.
(1)比较这两种方案,______(填“甲”或“乙”)方案好一些,理由是:______.
(2)图丙所示是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=______;该纸带是采用______(填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据:______.
参考答案:(1)机械能守恒的前提是只有重力做功,实际操作的方案中应该使摩擦力越小越
好.故甲方案好一些.
(2)采用逐差法求解加速度.
a=xDE-xBC+xCD-xAB4T2≈4.8?m/s2
因a远小于g,故为斜面上小车下滑的加速度.所以该纸带采用图乙所示的实验方案.
故答案为:(1)甲 因为这个方案摩擦阻力小,误差小,操作方便,所用实验器材少
(2)4.8?m/s2(4.7?m/s2~4.9?m/s2) 乙 因为物体运动的加速度比重力加速度小得多
本题解析:
本题难度:一般