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1、简答题 某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即
mv2=mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.
如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为______cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=______.
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△EP=______,动能的增加量△EK=______.
2、简答题 小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒,提供的实验器材如下:
A.小车B.钩码
C.一端带滑轮的木板 D.细线
E.电火花计时器F.纸带
G.毫米刻度尺H.低压交流电源
I.220V的交流电源
(1)实验中不需要的器材是______(填写器材序号),还应补充的器材是______.
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6,打点周期为T.则打点2时小车的速度v2=______;若测得小车质量为M,钩码质量为m,打点1和点5时小车的速度分别为v1、v5,己知重力加速度为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为______.
(3)实验中,钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能,主要原因是______.
3、简答题 在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,实验装置如图甲所示.让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,此时橡皮筋对小车做的功记为W.然后用完全相同的橡皮筋二条、三条…合并在一起分别进行第2次、第3次…实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出.(打点计时器所用交流电频率为50Hz).
(1)若木板是水平放置的,小车在一条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是______
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车正好运动到两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(2)为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力,应采取的措施是______;
(3)如图乙是按正确操作分别是一条、二条、三条、四条橡皮筋作用于小车在实验中打出的部分纸带,

次数 | 1 | 2 | 3 | 4 橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W 小车速度v(m/s) 1.00 1.42 1.73 2.00 v2(m2/s2) 1.00 2.02 2.99 4.00
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从表中数据你得出的结论是:______.

4、填空题 利用图1所示的装置,验证机械能守恒定律.一次实验中,质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图2所示.测出物体对应于A点的速度vA,再测出物体由A点下落h后经过B点的速度vB,已知当地重力加速度为g.在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内,重物的重力势能的减少量为______.?在误差允许范围内,如果计算得出______关系表达式(请用字母表示),则机械能守恒定律得到验证.


5、实验题 在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如下。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,并记录在图中(单位cm)。
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____?(填“OA”、“OB”或“OC”);
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度,则该段重锤重力势能的减少量为_______,而动能的增加量为________,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_________________。
