1、1(多选)(实验原理与操作)用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看mv是否等于mghn(n为计数点的编号0、1、2n)下列说法中正确的是()A打点计时器打第一个点0时，重物的速度为零Bhn是计数点n到起始点0的距离C必须测量重物的质量D用vngtn计算vn时，tn(n1)T(T为打点周期)解析本实验的原理是利用重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律因此打点计时器打第一个点时，重物运动的速度应为零，A正确；hn与vn分别表示打第n个点时重物下落的高度和对应的瞬时速度，B正确；本实验中，不需要测量重物的质量，因为公式mghmv2的两边都有m，故只要ghv2成立，mghmv2就成立，机械能守恒定律也
2、就被验证了，C错误；实验中应用公式vn来计算vn，D错误答案AB2(实验步骤的考查)在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz，依次打出的点为0,1,2,3，n.(1)如用点2到点6之间的纸带对应的运动过程来验证，必须直接测量的物理量为_、_、_，必须计算出的物理量为_、_，验证的表达式为_(2)下列实验操作步骤合理的排列顺序是_(填写步骤前面的字母)A将打点计时器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高
3、度h1，h2，h3，hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3，vnF分别算出v和ghn，在实验误差允许的范围内看二者是否相等解析(1)要验证从点2到点6之间的纸带对应的重物的运动过程中机械能守恒，应测出点2到点6的距离h26；要计算出点2和点6对应的瞬时速度v2和v6，必须测出点1到点3之间的距离h13和点5到点7之间的距离h57；机械能守恒的表达式为gh26vv.(2)实验操作顺序为ADBCEF.答案(1)点2到点6之间的距离h26点1到点3之间的距离h13点5到点7之间的距离h57点2对应的瞬时速度v2点6对应的瞬时速度v6gh26vv(2)ADBCEF3(实验数据的处理)在“用自由落体
4、法验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所接交流电频率为50 Hz，当地重力加速度g9.8 m/s2.实验选用重锤质量为m，O是打下的第1点，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离接近_(结果取1位有效数字)纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如下图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少_重锤经过C时的速度为_m/s.其动能增加_解析1、2点的距离hgt29.80.022 m1.96 mm2 mm，重锤从O运动到C，重力做功WGmghOC9.8m56.1102 J5.50m J.故重力势能减少5.50m J，重锤过C点时的速度：vC m/s3.3 m/s，增加的动能
5、Ekmvm3.32 J5.45m J.答案2 mm5.50m J3.35.45m J4(图象法处理实验数据)在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，某同学选择一条较为满意的纸带，如下图甲所示他舍弃前面密集的点，以0为起点，从点1开始选取纸带上连续点1、2、3，测出点0到点1、2、3的距离分别为h1、h2、h3，打点周期为T.(1)打点2时，重锤速度v2的表达式为_(用已知量表示)(2)该同学用实验测得数据画出的h图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是_A重锤在下落过程中受到空气阻力的作用B安装打点计时器时两限位孔不在同一竖直线上C打下0点时重锤有一定的速度解析(1)根据某段时间内的平
6、均速度等于中间时刻的瞬时速度知，打2点时重锤的瞬时速度v2.(2)图线不过坐标原点，即h0时，速度不为零，可知打下0点时重锤有一定的速度，故A、B错误，C正确答案(1)(2)C5(连接体机械能守恒问题)如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2.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中进行测量，则需要测量的物理量有_(填序号)物块的质量m1、m2；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：软绳的质
7、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_(填序号)(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_.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量尽量小的绳”、“尽量减小滑轮的质量”、“对滑轮转动轴进行润滑”、“选择质量相对较大的物块A、B”等等(任选一个即可)6(创新实验)如图为验证小球做自由落体运动时机械能守恒的实验装置图图中O点为释放小球的初始位置，A、B、C、D各点为固定速度传感器的位置，A、B、C、D、O各点在同一竖
8、直线上(1)已知当地的重力加速度为g，则要完成实验，还需要测量的物理量是_A小球的质量mB小球下落到每一个速度传感器时的速度vC各速度传感器与O点之间的竖直距离hD小球自初始位置至下落到每一个速度传感器时所用的时间t(2)作出v2h图象，由图象算出其斜率k，当k_时，可以认为小球在下落过程中系统机械能守恒(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议：_.解析(1)小球做自由落体运动时，由机械能守恒定律得mghmv2，即ghv2，故需要测量小球下落到每一个速度传感器时的速度v和下落的高度h，不需要测量小球的质量m和下落的时间t，故B、C正确，A、D错误(2)由mghmv2得v22gh，则v2h图象的斜率k2g.(3)为了减小测量的相对误差，建议相邻速度传感器间的距离适当大些；为减小空气阻力的影响，建议选用质量大、体积小的小球做实验等答案(1)BC(2)2g(3)相邻速度传感器之间的距离适当大些(或选质量大、体积小的小球做实验)