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1、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器的打点周期为T,当地重力加速度的值为g,测得所用重锤的质量为m.若按实验要求正确地操作并打出了如图所示的纸带,其中点迹O是重锤由静止释放时打点计时器打下的点,点迹A、B、C是重锤下落过程中打点计时器打下的三个连续的点.测得点迹A、B、C到点迹O的距离分别为x1、x2和x3.则打点计时器打B点时,重锤的速度大小为______;从打下O点到打下B点的过程中,重锤的重力势能减小量为______.
参考答案:(1):利用匀变速直线运动的推论
vB=xAC2T=x3-x12T
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,锤重力势能减小量△EPB=mghOB=mgx2
故答案为:x3-x12T,mgx2
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 用如图所示实验装置验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出AB之间的距离h。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。

(1)为了验证机械能守恒定律,还需要测量下列哪些物理量__________。
A.A点与地面间的距离H?
B.小铁球的质量m
C.小铁球从A到B的下落时间tAB
D.小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=__________,若下落过程中机械能守恒,则
与h的关系式为
=__________。
参考答案:(1)D
(2)
;
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (1)甲、乙都是使用电磁打点计器验证机械能守恒定律的实验装置图.

①较好的装置是______?(填“甲”或“乙”).
②打点汁时器必须接______(填“髙压”或“低压”)交流电源.
③丙图是采用较好的装置进行实验的,打点清晰,无漏点,如果发现第1、2两点之间的距离大约为4mm,这是因为实验时______;如果出现这种情况,则打第6点时重物的重力势能与动能的关系为______(选填序号):
A.mgl=
?B.mgl>?C.mgl<
(2)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,器材有:电压表

:0-3-15V;电流表

:0-0.6-3A;变阻器R1(总电阻20Ω);以及电键S和导线若干.
①根据现有器材设计实验电路并连接电路实物图甲,要求滑动变阻器的滑动头在右端时,其使用的电阻值最大.

②由实验测得的7组数据已在图乙的U-I图上标出,请你完成图线,并由图线求出E=______,r=______Ω(保留两位有效数字).
③下表为另一组同学测得的数据.可以发现电压表测得的数据变化很小,将影响实验结果的准确性,电压表读数变化很小的原因是:______.
I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.41 | 0.50 | 0.62 U/V 1.47 1.45 1.42 1.40 1.38 1.35
参考答案:(1)甲好一些. 理由:①因为用夹子固定纸带,可以避免乙图中用手握住纸带的弊端,一方面,由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不能确定;另一方面,用夹子固定纸带,便于将纸带调整为竖直方向,以避免纸带与打点计时器限位孔之间产生过大的摩擦 (2)电磁打点计时器必须接低压交流电源. (3)如果发现打下的第1、2两点之间的距离大约为4mm,这是因为实验时释放纸带前未打开电源,也就是打第一个点时纸带已经有了速度. 如果出现这种情况,则打第6点时重物的重力势能与动能的关系为mgl=ms28T2-Ek0,故选C. (2)①要求滑动变阻器的滑动头在右端时,其使用的电阻值最大.采用伏安式测量电源的电动势和内阻,如下图

②将所描出的点用直线连接,偏离较远的点可以舍去.如上图 当电流等于零时,E=U=1.5V,r=1.5-1.0?1.0Ω=0.5Ω ③电压表测得的数据变化(间隔)很小,将影响实验结果的准确性,原因是:电池的内阻太小 故答案为:(1)①甲?②低压?③先释放纸带后接通电源,C (2)②1.50,0.50?③电池内阻太小
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。
 (1)选出下列必要的实验测量步骤______________。 A.用天平测出运动小物体的质量m B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h C.测出小物体释放时离桌面的高度H D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t (2)若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足______________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。
参考答案:(1)B (2)(d/t2)2-(d/t1)2=2gh
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (1)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时,测得的结果如图a所示,则该金属丝的直径d=______mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图b所示,则该工件的长度L=______cm. (2)用频率为50Hz的电源和落体法做“验证机械能守恒定律”实验时,某同学正确地完成操作后,选了如图所示的纸带进行研究.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,数据记录在图中(单位cm). 该同学所用重锤的质量为1kg,并利用重锤在OB段所显示的运动来验证机械能守恒,他用AC段的平均速度表示B点对应的瞬时速度,则该过程中重锤重力势能的减少量为______J,动能的增加量为______J,(均保留3位有效数字).用这种方法验证时总是重力势能的减少量______(填“大于”、“小于”或“等于”)动能的增加量,原因是______.(已知当地重力加速度g=9.80m/s2)

参考答案:(1)螺旋测微器的读数等于3mm+0.0.01×20.5mm=3.205mm,游标卡尺的读数为20mm+0.05×8mm=20.40mm=2.040cm. (2)vB=xAC2T=(15.7-9.51)×10-20.04m/s=1.54m/s,则动能的增加量△Ek=12mvB2=12×1×1.542≈1.19J. 重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.124J≈1.22J. 重力势能的减小量大于动能的增加量,因为阻力作用,一部分能量转化为内能. 故答案为:(1)3.205,2.040 (2)1.19,1.22,大于,阻力影响.
本题解析:
本题难度:一般
A dwarf on a giant's shoulders sees the farther of the two. 侏儒站在巨人的肩膀上,能比巨人看得远. |