热门试卷

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。

某同学利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。

(1)该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：

①________________________；

②________________________。

(2)该同学经修改错误并正确操作研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况，得到如图所示的纸带(A、B、C、D、E均为相邻的打点)，测出A、C间的距离为14.77 cm，C、E间的距离为16.33 cm。已知当地重力加速度为10 m/s2，重锤质量为m=1.0 kg，设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中，阻力大小为________N。(已知电源的频率为50 Hz)

某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。

(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是___________，理由是______________________。

(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小___________ m/s（结果保留三位有效数字）。

(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v2-h图线如图丁所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g=___________m/s2（结果保留两位有效数字）。

DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：

（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）；

（2）图（a）所示的实验装置中，小球起到__________________的作用；

（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是__________________。

DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：

（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。

（2）图（a）所示的实验装置中，小球起到_______________的作用，传感器K的名称是_______________。

（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是__________________________。

某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其实验的部分原理是利用平抛运动的知识。那么：

（1）实验中必须要求的条件是___________。

A．弧形斜槽必须尽可能的光滑

B．弧形斜槽末端的切线必须水平

C．必须测量出小球的质量m

D．小球每次必须从同一高度处滚下

（2）实验中测得弧形斜槽末端离地面的高度为H，将钢球从斜槽的不同高度h处静止释放，钢球的落点距弧形斜槽末端的水平距离为s。则当s2与H、h的理论关系满足s2=_____________时，小球的机械能守恒。

（3）实验中，该同学发现实验结果不满足理论计算得到的s2-h关系，该同学认为出现这一结果的原因除了摩擦和空气阻力等外，还有一个原因可能是小球的大小，因此又用游标卡尺测了小球的直径，其结果如图所示。关于该同学认为“小球的大小”对结果有影响的分析，你认为正确吗？______________。（不需说明理由），小球的直径为_____________mm。

如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：

（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有____________；

A、米尺

B、秒表

C、0～12V的直流电源

D、0～12V的交流电源

（2）实验中误差产生的原因有____________________________________。（写出两个原因）

某学习小组在用落体法验证机械能守恒定律的实验时，发现物体动能的增加量总小于物体重力势能的减少量。

（1）若实验操作、数据处理均正确无误，则产生这种误差的原因主要是________________________。

（2）为了减小这种误差，应当选择____________的重锤。

        A．质量较大，体积较小

        B．质量较大，体积较大

        C．质量较小，体积较小

        D．质量较小，体积较大

（3）某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是____________。

        A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源

        B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度

        C．先释放纸带，再接通电源

        D．更换纸带，重复实验，概括记录处理数据

用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图3给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图3所示．已知交流电频率f=50Hz，m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）

（1）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=______J，系统势能的减少量△EP=______J，

（2）若某同学作出v2-h图象如图2，则当地的实际重力加速度g=______m/s2．