1、简答题  某同学利用如图（1）所示的实验装置验证机械能守恒定律．倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使钢球从离地H的高度处水平飞出．将钢球从轨道的不同高度h静止释放，测出相应的钢球落点距轨道末端的水平距离s：

（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=______（用H、h表示），该同学根据理论值在图（2）中做出了s2-h关系图象．
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：请在图（2）的坐标纸上做出实验所得的s2-h关系图．

参考答案：（1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有：mgh=12mv2? ①
平抛后有：
水平方向：s=v0t? ②
竖直方向：h=12gt2? ③
联立①②③解得：s2=4Hh．
故答案为：4Hh．　
（2）由图知，斜率k=2，由k=4H，得H=0.5m
利用描点法得出图象如下所示：



（3）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．
故答案为：小于．
（4）钢球下滑过程需要克服摩擦力做功，根据动能定理有：
mgh-Wf=12mv2=12m(s

本题解析：

本题难度：一般

2、填空题  在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器打点的频率为50Hz，待打点计时器稳定打点后，释放重物，使它带动纸带下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图所示，其中O点为第一个点，A．B．C．D为4个连续的点，量出它们到O点的距离分别是62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm．已知重物质量m=1.00kg，重力加速度g=9.80m/s2．（下面都要求三位有效数字）从O点运动到C点的过程中，重力势能的减少量是______J，动能的增加量是______J．可以得出实验结论______

参考答案：重物由O点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776 J=7.62J．
利用匀变速直线运动的推论
vC=xBDtBD=0.8573-0.70182×0.02m/s=3.89m/s
EkC=12mvC2=7.57 J
由上可知，在误差允许的范围内物体的机械能守恒．
故答案为：7.62；7.57；在误差允许的范围内物体的机械能守恒．

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题  某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为T=2π

m k ，弹簧的弹性势能公式为成Ep= 1 2 kx2（式中k为弹簧的劲度系数，m为振子的质量，x为弹簧的形变量）．为了验证弹簧的弹性势能公式，他设计了如图甲所示的实验：轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端，另一端连接一个质量为M的滑块，滑块上竖直固定一个挡光条，每当挡光条挡住从光源A发出的细光束时，传感器B因接收不到光线就产生一个电信号，输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形；开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束．在木板的另一端有一个弹簧枪，发射出质量为m，速度为v0的弹丸，弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动． （1）系统在振动过程中，所具有的最大动能Ek=______； （2）系统振动过程中，在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示，由图可知该系统的振动周期大小为：T=______； （3）如果再测出滑块振动的振幅为A，利用资料上提供的两个公式求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能为：Ep=______； 通过本实验，根据机械能守恒，如发现Ek=Ep，即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性 参考答案：（1）弹丸和滑块碰撞瞬间动量守恒，因此有： mv0=（M+m）v 碰后的最大动能为：Ek=12(M+m)v2=12(m2M+m)v20 故答案为：12(m2M+m)v20 （2）滑块离开平衡位置以后，第二次到达平衡位置的时间间隔为一个周期．由图乙可知，振动周期的大小为2T0． 故该系统的振动周期的大小为2T0． （3）由周期公式为T=2π 本题解析： 本题难度：一般 4、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 5、实验题  用自由落体运动验证机械能守恒实验时，若以重锤由静止开始下落的高度h为横坐标，以v2/2为纵坐标，根据纸带上的一系列点算出相关各点的速度v，量出对应下落距离h，试在下列坐标平面上画出其图线。 参考答案： 本题解析： 本题难度：一般