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1、复习试题1.关于验证机械能守恒定律实验的下列说法中，哪些是正确的 （）A.选用重物时，重的比轻的好B.选用重物时，体积小的比体积大的好C.选用重物后，要称出它的质量D.重物所受的重力，应远大于它所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力解析：选 ABD.在选取重物时，由于有空气阻力和摩擦阻力的存在，应该选取质量比较 大的、体积比较小的重物，这样可以使重物的重力远大于它所受的空气阻力和纸带受到的打 点计时器的摩擦阻力.2. （2011年宁波模拟）某同学在用落体法验证机械能守恒定律时，进行了以下步骤：a.把电磁打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器接在低压交流电源上；b.将连有重物的纸带穿过打
2、点计时器的限位孔，提稳纸带并将重物靠近打点计时器；c.释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带；d.更换纸带，重复 b、c步骤，选出点迹清晰符合要求的纸带；e.用公式v = J2gh求出速度，验证机械能是否守恒.以上的操作中，你认为存在错误的步骤是 （只填步骤前序号）.解析：应当先接通电源开关，再释放纸带，步骤c错误；速度应通过实验测定，而不能用公式v = 42gh求出，原因是若利用公式， 则说明物体下落的加速度等于重力加速度，则机械能一定守恒，失去了验证的意义，所以步骤e错误.答案：ce3.（2010年高考安徽卷）利用图56 6所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自
3、由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案:打点计时器公n 接电源重物TT 图 5-6-6a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t通过v=gt计算出瞬时速度v.b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v = 2gh计算出瞬时速度 v.c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均2速度，测算出瞬时速度 V,并通过h=v-计算出高度h.2gd.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.以上方案中只有一种正确，正确的是 .（填入
4、相应的字母）解析：在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度看做g,只能把它当做未知的定值，所以正确方案只有d项.答案：d4.在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选出的纸带如图56 7所示.其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫 米刻度尺测量 O点到A B C各点的距离，并记录在图中（单位：cm）.已知打点计时器电源 频率为50 Hz ,重锤质量为 m当地重力加速度 g= 9.8 m/s 2.9.51Ht12.42 15.7-图 567(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是 .(2)该同学用重锤在O阻的运动来验证机械能守恒定律，
5、先计算出该段重锤重力势能的 减小量为 ,接着从打点计时器打下的第一个点O数起，数到图中B点是打点计时器打下的第9个点，他用Vb= gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为(均保留三位有效数字).这样他发现重力势能的减小量小于动能的增加量，造成这一错误的原因是解析：(1)用毫米刻度尺测量长度，应估读到毫米的十分位，也即以厘米为单位，小数点后有两位，可见，三组数据中不符合有效数字要求的是OC或15.7).(2)重力势能的减少量2Ab=mghB= m 9.80 x 12.42 x 10 = 1.22 m(J)Vb= gt =9.80 x 0.16 m/s = 1.568 m/s (J)
6、1212动能的增加量 AE=2mB= 2rmm.现要利用此装置验证机械能守恒定律.(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 .(在横线上填入选项前的编号)物块的质量m、m；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；绳子的长度.(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻；在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小.以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 .(在横线上填入选项前的编号)(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度
7、有益的建议：解析：(1)本实验需要验证系统重力势能的减少量A b = (mm) gh与系统动能的增加2量 A E = 2( m+m) v2是否相等，而h=2t，所以 v= 即(mR2)gh=-一巾；2n2,因此, 选或.(2)本实验验证的是 A、B系统的机械能守恒，忽略了绳的质量，所以，绳的质量要轻，对；在“轻质绳”的前提下， 为尽可能减小实验误差， 绳子应尽可能长些，但并不是越长 越好，错；本题所求的速度是竖直方向的速度， 所以对；为减小物体运动过程中摩擦阻 力的影响，两物块的质量之差要尽可能大些，错，故选(3)多次测量ht用高精度仪器测量各量h、t轻质滑轮减小滑轮摩擦 任一条均可.绳子刚性
8、 弹性小物块密度大真空答案：(1)或(2)(3)例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”室室寺寺6 .(探究创新)某研究性学习小组用如图5-6-9所示装置验证机械能守恒定律.让一1 2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2mV= 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5 6 9所示，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做平抛运动.在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸， 当小球落
9、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 M M重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)，小球的落点痕迹如图 5- 6-10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s,即(1)根据图5-6- 10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vc=.(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A&=,动能的增加量 A & =.解析：(1)将记录点用较小的圆圈起来，从直尺可读出圆心处的位置约为64.0 cm-65.52h2-g-,小球平抛的初cm.(2)根据自由落体下落的距离可求出小球水平运动的时间为hi - h2,重力势能的减少量 A Ep= mg hi - h2),根据1 2 1g 2 mgsA& =/丫 =/ s ,、/而) =-tt-.222h24h2速度为v0=s=s - q亲.(3)物体从A下降到B的竖直距离为第(2)问可求得速度，得动能的增加量为答案：(1)65.0(64.065.5 均可)(2) s 22mgs(3) mghih2)4h2