1、第五章实验六1在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有_A用天平称出重物的质量B把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D接通电源，待打点稳定后释放纸带E用秒表测出重物下落的时间解析：选AE在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量mgh和动能增加量mv2之间的大小关系，若机械能守恒，则有mghmv2成立，两边都有质量，可约去，即验证ghv2成立即可，故无需测质量， A选项多余，对E选项，
2、测速度时，用的是纸带上的记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此E选项也多余2“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用如图所示的甲或乙方案来进行(1)比较这两种方案，_(填“甲”或“乙”)方案好些(2)该同学开始实验时情形如图丙所示，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：_；_.(3)该实验中得到一条纸带，且测得每两个计数点间的距离如图丁中所示已知相邻两个计数点之间的时间间隔T0.1 s则物体运动的加速度a_；该纸带是采用_(填“甲”或“乙”)实验方案得到的解析：由xaT2，利用逐差法得到物体运动的加速度a4.8 m/s2.若用自由落体实
3、验测得物体运动的加速度a应该接近10 m/s2，所以该纸带是采用“乙”实验方案得到的答案：(1)甲(2)打点计时器接了直流电源重物离打点计时器太远(3)4.8 m/s2乙3(2014扬州调研)图甲是验证机械能守恒定律的实验小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定，将轻绳拉至水平后由静止释放在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g.则(1)小圆柱的直径d_cm.(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl_成立，说明小圆柱下摆过程中机械能守恒(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则要验证小圆
4、柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是_(用文字和字母表示)若等式F_成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式解析：(1)小圆柱的直径d1.0 cm20.1 mm1.02 cm(2)根据机械能守恒定律得：mglmv2，所以只需验证glv2()2，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒(3)若测量出小圆柱的质量m，则在最低点由牛顿第二定律得Fmgm，若等式Fmgm成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式答案：(1)1.02(2)()2(3)小圆柱的质量mmgm4(2014济宁模拟)在验证机械能守恒的实验中，某同学利用图甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示在实验
5、数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，图中测量结果记录在下面的表格中项目x1/cmA点瞬时速度/(ms1)x2/cmB点瞬时速度/(ms1)AB两点间距离/cm数据3.920.9812.8050.00(1)观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的_端(选填“左”或“右”)；(2)将表格中未填项目填写完整；(3)若重物和夹子的总质量为0.6 kg，那么在AB运动过程中，动能的增加量为_J，重力势能减少量为_J.解析：(1)重物刚开始运动，速度较小，点迹比较密集，故夹子应夹在纸带的左端；(2)vB3.20 m/s；(3)在AB运动过程中，动能增加量为Ekm
6、vmv2.78 J，重力势能减少量EpmghAB2.94 J.答案：(1)左(2)3.20(3)2.782.945(2010安徽高考)利用图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：a用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过vgt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速度，测算出瞬时速度v，并通过h计算出高度h.d用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运
7、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_(填入相应的字母)解析：选d速度不能用vgt或v计算，因为只要认为加速度为g，就可推导出机械能守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用vgt计算出的速度比实验值大，会得出机械能增加的结论，所以速度应从纸带上直接测量计算同样的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用hgt2或h计算得出6(2010新课标全国高考)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，
8、除了所给的器材，还需要的器材有_(填入正确选项前的字母)A米尺B秒表C012 V的直流电源D012 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_ _(写出两个原因)解析：(1)需要米尺来测量纸带上的点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故A、D正确(2)纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦力；测量两点之间距离时的读数有误差；计算势能变化时，选取的两点距离过近；交流电源频率不稳定(选取两个原因即可)答案：(1)AD(2)见解析7(2013新课标全国高考)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在
9、桌面边缘，如图甲所示向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_(填正确答案标号)A小球的质量mB小球抛起点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek_.(3)图乙中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变，m增加，sx图线的斜率会_(填“增大”“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，sx图线的斜率会_(填“增大”“减小”或“不变”)由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比解析：(1)本实验通过处理平抛运动，从而测量小球获得的动能，再根据机械能守恒，可得到弹簧的弹性势能，故需要测量的量有小球从抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h、小球的质量m，A、B、C正确(2)由hgt2，svt可得vs，故Ekmv2.(3)由于小球获得的动能随弹簧压缩量的增大而增大，而Ek，故当h不变，m增加时，图线的斜率会减小，当m不变，h增加时，斜率会增大根据机械能守恒，EpEk，而Eks2，由题图知sx，故Epx2.答案：(1)ABC(2)(3)减小增大2
