1．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中, 正确的是( )之巴公井开创作
创作时间：二零二一年六月三十日 A．重物质量的称量禁绝会造成较年夜误差 B．重物质量选用得年夜些, 有利于减小误差 C．重物质量选用得较小些, 有利于减小误差 D．纸带下落和打点分歧步不会影响实验
解析：验证机械能守恒, 即验证减少的重力势能是否即是增12
加的动能即mgh＝mv, 其中质量可以约去, 没需要丈量重物质量,
2A不正确.当重物质量年夜一些时, 空气阻力可以忽略, B正确, C毛病.纸带先下落而后打点, 此时, 纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略年夜, 用此纸带进行数据处置, 其结果是重物在打第一个点时就有了初动能, 因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量年夜, D毛病.
谜底：B
2．有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D, 其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带, 某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点, 用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为s1、s2、s3.请你根据下列s1、s2、s3的丈量结果确定该纸带为(已知本地的重力加速度为9.791 m/s)( )
A．61.0 mm65.8 mm70.7 mm B．41.2 mm45.1 mm 53. 0mm
创作时间：二零二一年六月三十日
2
创作时间：二零二一年六月三十日
C．49.6 mm53.5 mm57.3 mm D．60.5 mm61.0 mm60.6 mm
解析：验证机械能守恒定律采纳重锤的自由落体运动实现, 所以相邻的0.02 s内的位移增加量为Δs＝gT mm≈3.9 mm, 只有C符合要求.故选C.
谜底：C
3.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次, 图实－7－11中所标数据为实际距离, 该同学通过计算获得分歧时刻的速度如下表(本地重力加速度取10 m/s, 小球质量m＝0.2 kg, 结果保管三位有效数字)：
时刻 速度(m/s) t2 t3 t4 t5 2
22
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________ m/s.
(2)从t2到t5时间内, 重力势能增加量ΔEp＝________J, 动能减小量ΔEk＝________J.图实－7－11
(3)在误差允许的范围内, 若ΔEp与ΔEk近似相等, 从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”或“＝”), 造成这种结果的主要原因是________________.
解析：(1)v5＝ cm/s＝408 cm/s＝4.08 m/s. (2)由题给条件知：
h25＝(26.68＋24.16＋21.66) cm＝72.5 cm＝0.725 m.
ΔEp＝mgh25＝0.2×10×0.725 J＝1.45 J
创作时间：二零二一年六月三十日
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1212122
ΔEk＝mv2－mv5＝)J＝1.46 J
222
(3)由(2)中知ΔEp<ΔEk, 因为存在空气摩擦等原因, 招致重力势能的增加量小于动能的减少量.
谜底：(1)4.08 (2)1.45 1.46 (3)< 原因见解析
4．DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.老师上课时“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图实－7－12甲所示, 在某次实验中, 选择DIS以图像方式显示实验的结果, 所显示的图像如图乙所示.图像的横轴暗示小球距D点的高度h, 纵轴暗示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答下列问题：
图实－7－12
(1)图乙的图像中, 暗示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能
E随小球距D点的高度h变动关系的图线分别是________(按顺序
填写相应图线所对应的文字).
(2)根据图乙所示的实验图像, 可以得出的结论是___________________________
________________________________________________________________________.
解析：(1)小球由A到D过程中重力势能减小, 动能增加, 由题图乙的图像知机械能总量不变, 故暗示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变动关系的图线分别是乙、丙、甲.
(2)由实验结果知：在误差允许的范围内, 在只有重力做功的情况下, 小球的机械能守恒.
谜底：(1)乙、丙、甲
创作时间：二零二一年六月三十日
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(2)在误差允许的范围内, 在只有重力做功的情况下, 小球的机械能守恒
5．某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中, 已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz, 查得本地的重力加速度g＝9.80 m/s.测得所用重物的质量为1.00 kg.
(1)下面叙述中正确的是________. A．应该用天平称出重物的质量
B．可选用点迹清晰, 第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带来处置数据
C．把持时应先松开纸带再通电
D．打点计时器应接在电压为4～6 V的交流电源上
(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置获得三条点迹清晰的纸带, 量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18 cm、0.19 cm、0.25 cm, 则可肯定________同学在把持上有毛病, 毛病是________.若按实验要求正确地选出纸带进行丈量, 量得连续三点A、B、C到第一个点O间的距离分别为15.55 cm、19.20 cm和23.23 cm.则当打点计时器打点B时重物的瞬时速度v＝________ m/s；重物由O到B过程中, 重力势能减少了________J, 动能增加了________J(保管3位有效数字), 根据所丈量的数据, 还可以求出重物实际下落的加速度为________m/s, 则重物在下落的过程中所受到的阻力为________N.
v2
解析：(1)本实验中只需验证gh与的关系, 不需要测重物
2质量, 把持时应先接通电源再松开纸带, 可选用点迹清晰, 第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带来处置数据, A、C错, B、
创作时间：二零二一年六月三十日
2
2
创作时间：二零二一年六月三十日
D对.
(2)实验中理想的纸带应是点迹清晰, 第一、二两点间的距离略小于2 mm的纸带, 所以丙毛病, 毛病在于把持中先松开了纸带, 再接通了电源, 致使纸带上第一、二两点间间距增年夜.利用公式hn＋1－hn－1vn＝可计算出打点B时重物的瞬时速度为1.92 m/s.
2T重物由O到B过程中, 重力势能减少了ΔEp＝mgh＝12
1.00×9.8×19.20×10 J＝1.88 J；动能增加了ΔEk＝mv＝
2
－2
1.84 J, 由Δh＝aT可求出重物实际下落的加速度为a＝9.5 m/s, 由牛顿第二定律知重物在下落的过程中所受到的阻力满足mg－F＝ma, 所以F阻＝0.3 N.
阻
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6．某实验小组利用如图实－7－13所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.
图实－7－13
(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平, 利用现有器材如何判断导轨是否水平？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)如图实－7－14所示(经放年夜后的), 游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________ cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放, 由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt＝1.2×10s, 则滑块经过光电门时的瞬时速度为________ m/s.在本次实验中还需
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创作时间：二零二一年六月三十日
要丈量的物理量有：钩码的质量m、________和________(文字说明并用相应的字母暗示, g为已知).
图实－7－14
(3)本实验通过比力________和________在实验误差允许的范围内是否相等(用丈量的物理量符号暗示), 从而验证系统的机械能守恒.
解析：(1)检验气垫导轨底座是否水平时, 可以先接通气源, 将滑块静置于气垫导轨上, 若滑块在导轨上各个位置均能静止时, 说明导轨是水平的.
(2)游标卡尺的读数为d＝5 mm＋0.1 mm×2＝5.2 mm＝0.52 d
cm；滑块通过光电门时的瞬时速度为v＝＝0.43 m/s；应测出
Δt滑块上的遮光条的初位置到光电门的距离x和滑块的质量M.
1
(3)系统重力势能的减少量为mgx, 系统动能的增加量为(M21d2
＋m)v＝(M＋m)(), 若两者相等时, 可认为系统的机械能守
2Δt
2
恒.
谜底：(1)接通气源, 将滑块静置于气垫导轨上, 若滑块基本坚持静止, 则说明导轨是水平的(或取下钩码, 轻推滑块, 滑块基天性做匀速直线运动).
(2)0.52 0.43 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x 滑块的质量M
1d2
(3)mgx(M＋m)()
2Δt
创作时间：二零二一年六月三十日 创作时间：二零二一年六月三十日
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