1、简答题 在研究动能和势能转化规律的实验中，如图所示．
（1）小球下摆过程中的瞬时速度是采用______传感器和计算机系统测得的，一般情况下
以______点为零势能面．整个下摆过程中，小球的重力势能转化为动能，总的______保持不变．
（2）在研究动能和势能转化规律的实验中，下列做法中正确的是______
A．摆锤释放器在每次释放后都要调整高度
B．光电门传感器始终放在最低点
C．每次要用测平器使光电门传感器的红外发射孔对应于所要?求高度的水平线
D．金属圆柱体在摆动时不一定要通过光电孔．
参考答案：（1）小球的速度可以通过光电门传感器测出．一般以最低点为零势能面，不考虑空气阻力，小球的机械能守恒．
（2）A、实验中摆锤释放器的位置要固定．故A错误．
B、要测量不同位置的机械能，则光电门传感器需测量不同高度时小球的速度，每次要用测平器使光电门传感器的红外发射孔对应于所要 求高度的水平线．故B错误，C正确．
D、光电门测速度，是通过挡光时间测出的，所以金属圆柱体在摆动时一定要通过光电孔．故D错误．
故选C．
故答案为：（1）光电门，最低点或D点，机械能；（2）（?C?）．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为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）．
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
| h（10-1m） | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00
s2?（10-1m2）
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78
|
请在坐标纸上作出s2-h关系图．
（3）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率______?（填“小于”或“大于”）理论值．
（4）从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是______．
参考答案：
（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，
运用动能定理研究得：
mgh=12mv2
v=
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 用落体法验证机械能守恒定律的实验中：
①运用公式
mv2=mgh对实验条件的要求是在打第一个点时，重锤恰好由静止开始下落，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______．
②某同学实验步骤如下：
A．用天平准确测出重锤的质量；
B．把打点计时器架在铁架台上，并接上直流电源；
C．将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，使重锤靠近打点计时器；
D．先释放重锤，后接通电源；
E．取下纸带，再重复几次；
F．选择纸带，测量纸带上某些点之间的距离；
G．根据测量的结果进行数据计算．
H．你认为他实验步骤中多余的步骤是______，错误的步骤是______（均填序号）．
③在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的______就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是______．
参考答案：①用公式12mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，
打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，
h=12gT2=×9.8×0.022 m≈2 mm．
②多余的步骤是：
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．故A没有必要．故选A．
操作不恰当的步骤是：
应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．
故选BD．
③本实验需要验证的方程是?mgh=12mv2 即12v2=gh，v22-h图象是过原点的直线，故选B．
根据数学可知：图象斜率等于重力加速度g．
故答案为：①2mm?②A?BD?③B?重力加速度g
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 某同学利用如图（1）所示的装置来验证由小车与钩码组成的系统机械能守恒
（1）现提供如下器材：
A．小车?B．钩码 C．一端带滑轮的长木板? D．细绳 E．电火花打点计器?F．纸带 G．毫米刻度尺?H．游标卡尺
I．低压交流电源?J．220V交流电源．
实验中不需要的器材是______（填写器材前的字母），还需要的器材是______
（2）为尽可能消除摩擦力对本实验的影响，使验证结果尽可能准确，则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足______
（3）小明和小军同学在做该实验时，小明认为只要采用平衡摩擦力的方法将摩擦力平衡掉就可以了，无须满足（2）问中
小车质量M和钩码质量m的关系，而小军却否认小明的看法，你认为小明的看法______（选填“正确”或“不正确”），
理由是______
（4）两位同学统～观点后完成实验，得到一条纸带，去掉前面比较密集的点，r选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号
为0-6），测出相关距离如图（2）所示，要验证在第2点与第5点时系统的机械能相等，则应满足关系式______（设小车
质量M钩码质量m，打点周期为T．）
参考答案：（1）实验不需要游标卡尺，距离由刻度尺测量，电火花计时器直接使用220V，不需要低压交流电源，
不需要的器材是H，I．还需要天平测量钩码的质量．
（2）为尽可能消除摩擦力对本实验的影响，使验证结果尽可能准确，则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足M＜＜m，
这样能使摩擦力做的功相对少些，以减小机械能的损失．
（3）小明的看法不正确，因为平衡摩擦力后，摩擦力还做负功，系统机械能不守恒．
（4）利用匀变速直线运动的推论：
v2=d3-d12T，
v5=d6-d42T
第2点与第5点时系统的动能增加12（M+m）（d6-d42T）2-12（M+m）（d3-d12T）2
第2点与第5点时系统的重力势能减小量：mg（d5-d2）
应满足关系式mg（d5-d2）=12（M+m）（d6-d42T）2-12（M+m）（d3-d12T）2
故答案为：
（1）H，I，天平
（2）M＜＜m
（3）不正确，因为平衡摩擦力后，摩擦力还做负功，系统机械能不守恒．
（4）mg（d5-d2）=12（M+m）（d6-d42T）2-12（M+m）（d3-d12T）2
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝____________J，此过程中物体动能的增加量Ek＝____________J，由此可得到的结论是________________________。（g=9.8 m/s2，保留三位有效数字）
参考答案：2.28，2.26，在实验误差允许的范围内机械能是守恒的
本题解析：
本题难度：一般
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