1、驗證機械能守恒定律副標題題號一總分得分一、實驗題探究題（本大題共15小題，共135.0分）1. 某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖(b)所示.該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實驗數據和其他條件進行推算(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_，打出C點時重物下落的速度大小為_，重物下落的加速度的大小為_(2)已測得s1=8.89cm，s2=9.5cm，s3=10.10cm；當重力加速度

2、大小為9.80m/s2，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%.由此推算出f為_Hz2. 在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：(1)下面敘述不正確的是_ A、應該用天平稱出物體的質量B、應該選用點跡清晰第一、二兩點間的距離接近2mm的紙帶C、操作時應先放紙帶再通電D、電磁打點計時器應接在電壓為220V的直流電源上(2)如圖2是實驗中得到的一條紙帶.已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當地的重力加速度g=9.80m/s2，測得所用重物的質量為1.00kg，紙帶上第0、1兩點間距離接近2mm，A、B、C、D是連續打出的四個點，它們到0點的距離如圖2所示.則由圖中數據可知，打點計時器

3、打下計數點C時，物體的速度VC= _ m/s；重物由0點運動到C點的過程中，重力勢能的減少量等于_ J，動能的增加量等于_ J(取三位有效數字) (3)實驗結果發現動能增量不等于重力勢能的減少量；造成這種現象的主要原因是_ A.選用的重錘質量過大B.數據處理時出現計算錯誤C.空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力D.實驗時操作不夠細，實驗數據測量不準確3. 某同學用氣墊導軌做側滑塊加速度和驗證機械能守恒定律實驗，A、B為氣墊導軌上的兩個光電門，當滑塊在氣墊導軌上滑動通過兩光電門時，連接在光電門上的數字計時器記錄滑塊上的擋光片擋光時間，兩光電門間的距離為L (1)先用一螺旋測微器測量擋光片的寬

4、度，如圖2所示，讀數為d= _ cm(2)實驗開始先調節氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定氣墊導軌是否水平？_ (3)讓滑塊在圖示1位置由靜止開始在懸掛重物的牽引下向左運動，牽引滑塊的細繩始終保持水平，滑塊通過A、B兩光電門的時間分別為t1、t2，則此次運動過程中，滑塊運動的加速度大小為_ (用題設中各物理量符號表示).要利用此過程驗證機械能守恒定律，還需要測量的物理量為_ (填物理量及符號)，要驗證機械能守恒的表達式為_ (用順設中各物理量符號表示)4. 如圖1所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置.現有器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重

5、物、天平(1)為完成實驗，還需要的器材有_A.米尺B.06V直流電源C.秒表D.06V交流電源(2)某同學用圖1所示裝置打出的一條紙帶如圖2所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.02s，根據紙帶計算出打下D點時重物的速度大小為_m/s.(結果保留三位有效數字)(3)采用重物下落的方法，根據公式12mv2=mgh驗證機械能守恒定律，對實驗條件的要求是_，為驗證和滿足此要求，所選擇的紙帶第1、2點間的距離應接近_(4)該同學根據紙帶算出了相應點的速度，作出v2h圖象如圖3所示，則圖線斜率的物理意義是_5. 如圖(甲)所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗.有一直徑為d、質量為

6、m的金屬小球由A處從靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(Hd)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g.則：(1)如圖(乙)所示，用游標卡尺測得小球的直徑d=_mm(2)小球經過光電門B時的速度表達式為_(3)多次改變高度H，重復上述實驗，作出1t2隨H的變化圖象如圖(丙)所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式：_時，可判斷小球下落過程中機械能守恒6. 如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙

7、帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A.按照圖示的裝置安裝器件；B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C.用天平測量出重錘的質量；D.接通電源開關，同時放開懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F.根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能指出其中操作不恰當的和沒有必要進行的步驟，將其選項對應的字母填在下面的橫線上_(2)如圖2所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間

8、的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據這些條件計算下落到C點的速度表達式為：v=_(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是：_7. 利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止

9、開始運動(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度b，結果如圖2所示，由此讀出b=_mm；(2)某次實驗測得傾角=30，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統動能增加量可表示為Ek=_，系統的重力勢能減少量可表示為Ep=_，在誤差允許的范圍內，若Ek=Ep則可認為系統的機械能守恒；(用題中字母表示)(3)在上次實驗中，某同學改變A、B間的距離，作出的v2d圖象如圖3所示，并測得M=m，則重力加速度g=_m/s28. 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。將氣墊導軌固定在水平桌面上，調節旋鈕使其水平。在氣墊導軌的左端固定一光滑的定滑輪，在B處固定一光電門，測出滑塊及遮光條的總

10、質量為M，將質量為m的鉤碼通過細線與滑塊連接。打開氣源，滑塊從A處由靜止釋放，寬度為b的遮光條經過光電門擋光時間為t，取擋光時間t內的平均速度作為滑塊經過B處的速度，A、B之間的距離為d，重力加速度為g。(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度，示數如圖乙所示，其讀數為_mm。(2)調整光電門的位置，使得滑塊通過B點時鉤碼沒有落地。滑塊由A點運動到B點的過程中，系統動能增加量Ek為_，系統重力勢能減少量Ep為_。(以上結果均用題中所給字母表示)(3)若實驗結果發現Ek總是略大于Ep，可能的原因是_。A.存在空氣阻力B.滑塊沒有到達B點時鉤碼已經落地C.測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為dD.測出滑塊

11、右端與光電門B之間的距離作為d9. 某同學用如圖(a)所示的裝置“驗證機械能守恒定律”.實驗的主要步驟如下：()調整氣墊導軌使之水平；()用天平測量滑塊(含遮光條)質量并記錄為M；()測量遮光條寬度并記錄為d()將滑塊放在氣墊導軌上，通過輕質細繩與鉤碼連接，記錄鉤碼總質量為m；()將滑塊從A位置釋放后，光電計時器測量遮光條通過光電門的時間并記錄為t()對測量數據進行分析，得出實驗結論請回答下列問題.(已知當地的重力加速度大小為g)(1)若步驟()用螺旋測微器測量遮光條寬度d的示數情況如圖(b)所示，則d=_mm，步驟()中光電計時器記錄的時間t=4.10103s，滑塊經過光電門時的速度大小為_

12、m/s(2)本實驗中還需要測量的物理量有_(寫出物理量及符號)；(3)本實驗中需驗證的機械能守恒表達式為_(用以上對應物理量的符號表示)；(4)實驗數據表明系統動能增加量明顯大于重力勢能減少量，可能的原因是_A.鉤碼總質量m遠小于滑塊質量MB.鉤碼總質量m與滑塊質量M相差不大C.氣墊導軌沒有調水平，且左高右低D.氣墊導軌沒有調水平，且左低右高10. 某同學用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運動來驗證機械能守恒定律.已知重力加速度為g(1)在實驗所需的物理量中，需要直接測量的是_，通過計算得到的是_.(填寫代號)A.重錘的質量B.重錘下落的高度C.重錘底部距水平地面的高度D.與下落高度對應的重

13、錘的瞬時速度(2)在實驗得到的紙帶中，我們選用如圖乙所示的起點O與相鄰點之間距離約為2mm的紙帶來驗證機械能守恒定律.圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始點，F點是第n個點.設相鄰點間的時間間隔為T，下列表達式可以用在本實驗中計算F點速度vF的是_A.vF=g(nT)B.vF=2ghnC.vF=hn+1hn12TD.vF=xn+1xn2T(3)若代入圖乙中所測的數據，求得12vn2在誤差范圍內等于_(用已知量和圖乙中測出的物理量表示)，即可驗證重錘下落過程中機械能守恒.即使在操作及測量無誤的前提下，所求12vn2也一定會略_(選填“大于”或“小于”)后者的計算值，這是實驗存在系統誤差

14、的必然結果(4)另一名同學利用圖乙所示的紙帶，分別測量出各點到起始點的距離h，并分別計算出各點的速度v，繪出v2h圖線，如圖丙所示.從v2h圖線求得重錘下落的加速度g=_m/s2(保留3位有效數字).則由上述方法可知，這名同學是通過觀察v2h圖線是否過原點，以及判斷_與_(用相關物理量的字母符號表示)在實驗誤差允許的范圍內是否相等，來驗證機械能是否守恒的11. 如圖1所示的實驗裝置，可用來測定重力加速度，也可用來驗證機械能守恒定律。在鐵架臺的頂端有一電磁鐵，下方某位置固定一光電門，電磁鐵通電后小鐵球被吸起，此時小鐵球距離光電門h，從電磁鐵斷電的瞬間開始計時，小鐵球到達光電門的時間為t，小鐵球經

15、過光電門的時間為t.請回答下列問題：(1)用游標卡尺測得小鐵球的直徑為d，如圖2所示，則該示數為_cm；(2)當地重力加速度的關系式為g=_；(用以上字母表示)(3)若小鐵球的機械能守恒，則滿足的關系式應為_。(用以上字母表示)12. 某同學用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律.一根細線系住鋼球，懸掛著鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方.在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經過光電門的擋光時間t時由計時器測出，取v=dt作為鋼球經過A點時的速度.記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小Ep與動

16、能變化大小Ek，就能驗證機械能是否守恒(1)Ep=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應測量釋放時的鋼球球心到_ 之間的豎直距離(A)鋼球在A點時的頂端(B)鋼球在A點時的球心(C)鋼球在A點時的底端(2)用Ek=12mv2計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數如圖2所示，其讀數為_ cm.某次測量中，計時器的示數為0.0100s，則鋼球的速度為v= _ m/s(3)下表為該同學的實驗結果：Ep(102J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek(102J)5.0410.115.120.029.8他發現表中的Ep與Ek之間存在差異，認為這是由于空氣阻

17、力造成的.你是否同意他的觀點？請說明理由(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議13. 用如圖甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒.m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律.圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出)，計數點間的距離如圖所示.已知m1=50g、m2=150g，則(g取10m/s2，結果保留兩位有效數字(1)在打點05過程中系統動能的增量EK=_J，系統勢能的減少量EP=_J，由此得出的結論是_；(2)若某同學作出12v2h圖象(h是m2下降的高度)如圖丙，

18、則當地的實際重力加速度g=_m/s214. 一位同學用光電計時器等器材裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗，如圖甲所示.通過電磁鐵控制的小球從B點的正上方A點自由下落，下落過程中經過光電門B時，光電計時器記錄下小球過光電門時間t，當地的重力加速度為g(1)為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_ A.AB之間的距離H；B.小球的質量為m；C.小球從A到B的下落時間tABD.小球的直徑d(2)小球通過光電門時的瞬時速度V= _ (用題中以上的測量物理量表達) (3)多次改變AB之間距離H，重復上述過程，作出1/t2隨H的變化圖象如圖乙所示，當小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k

19、0= _ (4)在實驗中根據數據實際繪出的圖乙直線的斜率為k(kk0)則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值為_ (用k、k0表示)15. 利用如圖1所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗(1)除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、交流電源、鐵架臺、導線及開關外，在下面的器材中，必須使用的還有_.(選填器材前的字母)A.大小合適的鐵質重錘B.體積較大的木質重錘C.刻度尺D.游標卡尺E.秒表(2)如圖2是實驗中得到的一條紙帶.在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O(速度為零)的距離分別為hA、hB、hC.重錘質量用m表示，已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T

20、.從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量Ep=_，動能的增加量Ek=_(3)在實驗過程中，下列實驗操作和數據處理正確的是_A.釋放重錘前，使重錘盡量遠離打點計時器B.做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘C.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據公式v=2gh計算D.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的時間t，再根據公式v=gt計算(4)某同學在紙帶上選取計數點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應計數點時重錘的速度v，通過描繪v2h圖象去研究機械能是否守恒.若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理

21、論上分析，合理的v2h圖象是圖3中的哪一個_答案和解析【答案】1. (s1+s2)f2；(s2+s3)f2；(s3s1)f22；402. ACD；3.90；7.62；7.61；C3. 0.6725；取下牽引重物，M放在任意位置不動，或取下牽相重物，輕推滑塊，數字計時器記錄每一個光電門的電束被擋住的時間都相等；d22L(1t121t22)；滑塊的質量M，以及懸掛重物的質量m，；mgL=12(M+m)d2(1t121t22)4. AD；1.75；重物的初速度為零；2mm；當地重力加速度的2倍5. 7.25；dt；1t02=2gd2H06. BC；(s1+s2)f4；重錘下落過程中存在著阻力作用7.

22、 3.80；(M+m)b22t2；(mM2)gd；9.68. 9.4；(M+m)b22t2；mgd；C9. 5.740；1.4；A、B間的距離s；mgs=12(M+m)(dt)2；C10. B；D；C；ghn；小于；9.67；g；g11. 0.520；2ht2；d22(t)2=2h2t212. B；1.50；1.5013. 0.58；0.60；在誤差允許的范圍內，系統機械能守恒；9.714. AD；dt；2gd2；k0kk015. AC；mghB；m(hChA)28T2；ABD；A【解析】1. 解：(1)根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得：vB=s1+s22T=(s1+s2)f

23、2；vC=s2+s32T=(s2+s3)f2；由速度公式vC=vB+aT可得：a=(s3s1)f22；(2)由牛頓第二定律可得：mg0.01mg=ma，所以a=0.99g，結合(1)解出的加速度表達式，代入數據可得：f=40HZ故答案為：(1)(s1+s2)f2；(s2+s3)f2；(s3s1)f22；(2)40(1)根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B和C點的瞬時速度，利用速度公式求加速度；(2)利用牛頓第二定律和解出的加速度求頻率解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度的大小，關鍵是勻變速直線運動推論的運用2. 解：(1)A、因為我們是比較mgh、12mv2

24、的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平，故A錯誤；B、在選擇紙帶時，要求點跡清晰，根據自由落體運動公式，h=12gt2可知，若開始一、二兩點間的距離為2mm，則所打第一個點時的速度為零，這樣只需比較mgh、12mv2的大小關系即可，實驗方便，故B正確；C、開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故C錯誤；D、電磁打點計時器的工作電源是46V的交流電源，故D錯誤本題選擇錯誤的，故選：ACD(2)利用勻變速直線運動的推論：BD之間的平均速度等于

25、C點的瞬時速度，得：vC=xBD2T=0.85780.701820.02=3.90m/s 從打下計數點O到打下計數點C的過程中，重錘重力勢能減小量EP=mgh=mgxC=19.80.7776J=7.62J 動能的增加量：EK=12mvC2=7.61J 動能增量小于重力勢能的減少量的原因主要是重物下落時受到空氣阻力和打點針與紙帶間的阻力作用，一部分重力勢能轉化為內能(3)在該實驗中，由于摩擦力、空氣阻力等阻力的存在，重錘動能的增加量總是稍稍小于減小的重力勢能；若重錘動能的增加量總是小于重錘減小的重力勢能，而且比較明顯，就要考慮阻力太大的原因.在該實驗過程的步驟中，沒有檢查打點計時器的兩個限位孔是

26、否在同一條豎直線上，也會導致摩擦力太大；故C正確，ABD錯誤故答案為：(1)ACD；(2)3.90，7.62，7.61；(3)C(1)解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項(2)紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能；(3)重物下落過程中不可避免的受到阻力作用，重力勢能不可能全部轉化為動能，這是誤差的主要來源正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、所測數據、誤差分析等，會起到事半功倍的效果；并運用運動學公式和動能、重力勢能的定

27、義式解決問題是該實驗的常規問題3. 解：(1)螺旋測微器的讀數為：d=6.5+22.50.01mm=6.725mm=0.6725cm (2)氣墊導軌處于水平時，滑塊受力平衡，故可以取下牽引重物，M放在任意位置不動，或取下牽相重物，輕推滑塊，數字計時器記錄每一個光電門的電束被擋住的時間都相等；(3)經過光電門的速度v=dt；由v2v02=2ax可知，(dt1)2(dt2)2=2aL；解得：a=d22L(1t121t22) 要想驗證機械能守恒，還需要測量滑塊的質量M，以及懸掛重物的質量m，根據機械能守恒定律可知：mgL=12(M+m)d2(1t121t22)；故答案為：(1)0.6725；(2)可

28、以取下牽引重物，M放在任意位置不動，或取下牽相重物，輕推滑塊，數字計時器記錄每一個光電門的電束被擋住的時間都相等；(3)滑塊的質量M，以及懸掛重物的質量m；mgL=12(M+m)d2(1t121t22)；(1)根據螺旋測微器的讀數方法可明確對應的讀數，注意在讀可動部分時需要估讀；(2)導軌水平時，滑塊在不受外力的情況下應處于平衡狀態；故小車可以做勻速直線運動或靜止；(3)根據平均速度公式可求得經過光電門的速度，再由速度和位移公式可求得加速度；根據機械能守恒定律可明確對應的表達式掌握螺旋測微器讀數的方法：固定刻度讀數+可動刻度讀數，知道在極短時間內的平均速度可以表示瞬時速度和勻變速直線運動的速度

29、位移公式應用4. 解：(1)通過打點計時器計算時間，故不需要秒表打點計時器應該與交流電源連接需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離故選AD(2)由圖可知CE間的距離為：x=19.4112.40=7.01cm=0.0701m；則由平均速度公式可得，D點的速度vD=x2T=0.07010.04=1.75m/s；(3)用公式12mv2=mgh時，對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始，打點計時器的打點頻率為50Hz，打點周期為0.02s，重物開始下落后，在第一個打點周期內重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm，h=12gT2=9.80.022m2mm(4)由機械能守恒mgh=12mv2

30、得v2=2gh，由此可知：圖象的斜率k=2g；故答案為：(1)AD；(2)1.75；(3)重物的初速度為零2mm；(4)當地重力加速度的2倍(1)解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項(2)紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能.根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值(3)明確實驗原理及要求，從而確定實驗中應注意的問題；(4)明確機械能守恒定律的基本規律列式，再根據圖象進行分析明確圖象的斜率本題考查驗證機械能守恒定律的實驗，要注意運用運動學公式和動能、

31、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規問題.同時在計算中要注意單位的換算5. 解：(1)游標卡尺的主尺讀數為7mm，游標讀數為0.055mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm(2)根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，小球在B處的瞬時速度vB=dt；(3)小球下落過程中重力勢能的減小量為mgH0，動能的增加量Ek=12mv2=12m(dt0)2，若機械能守恒，有：gH0=12d21t02，即1t02=2gd2H0故答案為：(1)7.25(2)dt，(3)1t02=2gd2H0(1)游標卡尺的讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需估讀(2)根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出小球經過

32、光電門B的速度(3)抓住動能的增加量和重力勢能的減小量相等得出機械能守恒的表達式解決本題的關鍵知道實驗的原理，對于圖線問題，關鍵得出表達式，從而分析判斷.知道極短時間內的平均速度等于瞬時速度6. 解：(1)B、打點計時器應接交流電源，故B錯誤C、該實驗驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，所以不需要用天平測量重錘的質量，故C不必要故選：BC(2)根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知，vC=s1+s24T=(s1+s2)f4(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用，使得部分重力勢能的

33、減小量轉化為內能故答案為：(1)BC，(2)(s1+s2)f4，(3)重錘下落過程存在著阻力作用(1)根據實驗的原理和操作中的注意事項確定不恰當的步驟以及沒有必要的步驟(2)根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的瞬時速度(3)根據能量守恒分析重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能的原因解決本題的關鍵知道實驗的原理，抓住重力勢能的減小量是否等于動能的增加量進行驗證，會根據下降的高度求解重力勢能的減小量，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解瞬時速度，從而求解動能的增加量7. 解：(1)寬度b的讀數為：3mm+160.05mm=3.80mm；(2)由于光電門的寬度b

34、很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度滑塊通過光電門B速度為：vB=bt；滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統動能增加量為：Ek=12(M+m)(bt)2=(M+m)b22t2；系統的重力勢能減少量可表示為：Ep=mgdMgdsin30=(mM2)gd；比較Ep和Ek，若在實驗誤差允許的范圍內相等，即可認為機械能是守恒的(3)根據系統機械能守恒有：12(M+m)v2=(mM2)gd；則v2=2mM2M+mgd 若v2d圖象，則圖線的斜率：k=2mM2M+mg；由圖象可知，k=2.40.5；則有：g=M+mmM2k2 代入數據得：g=9.6m/s2故答案為：(1)3.80；(2)(M+

35、m)b22t2，(mM2)gd；(3)9.6(1)游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀.不同的尺有不同的精確度，注意單位問題(2)由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度.根據重力做功和重力勢能之間的關系可以求出重力勢能的減小量，根據起末點的速度可以求出動能的增加量；根據功能關系得重力做功的數值等于重力勢能減小量(3)根據圖象的物理意義可知，圖象的斜率大小等于物體的重力加速度大小掌握游標卡尺的讀法，了解光電門測量瞬時速度的原理，并理解圖象斜率的物理意義，實驗中我們要清楚研究對象和研究過程，對于系統我們要考慮全面8. 解：解：(1)寬度b的讀數為：9mm+

36、40.1mm=9.4mm；(2)由于光電門的寬度b很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度。滑塊通過光電門B速度為：vB=bt；滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統動能增加量為：Ek=12(M+m)(bt)2=(M+m)b22t2；系統的重力勢能減少量可表示為：Ep=mgd；比較Ep和Ek，若在實驗誤差允許的范圍內相等，即可認為機械能是守恒的。(3)A、若存在空氣阻力的，則有Ek總是略小于Ep，故A錯誤；B.滑塊沒有到達B點時鉤碼已經落地，拉力對滑塊做的功會減小，Ek應小于Ep，故B錯誤；C.將滑塊左端與光電門B之間的距離作為d，鉤碼下落的高度算少了，Ek將大于Ep，故C正確。D.將滑

37、塊右端與光電門B之間的距離作為d，鉤碼下落的高度算多了，Ek將小于Ep，故D錯誤。故選：C。故答案為：(1)9.4；(2)(M+m)b22t2；(3)mgd；(4)C。(1)游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀。不同的尺有不同的精確度，注意單位問題。(2)根據重力做功和重力勢能之間的關系可以求出重力勢能的減小量，根據起末點的速度可以求出動能的增加量；根據功能關系得重力做功的數值等于重力勢能減小量。(3)實驗中發現動能增加量Ek總是稍小于重力勢能減少量EP，可能的原因是物塊下落過程中阻力做功。了解光電門測量瞬時速度的原理。實驗中我們要清楚研究對象和研究過程，對于系統我們要考慮全面；

38、此題為一驗證性實驗題。要求根據物理規律選擇需要測定的物理量，運用實驗方法判斷系統重力勢能的變化量是否與動能的變化量相同是解題的關鍵。9. 解：解：(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為5.5mm，可動刻度讀數為0.0124.0mm=0.240mm，則h=5.740mm根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，滑塊經過光電門的速度為：v=dt=5.7401034.1103=1.4m/s(2)為了求出運動過程中鉤碼減小的重力勢能，則需要測量AB間的距離s；(3)我們驗證的是：Ep與Ek的關系，即驗證：Ep=Ek代入得：mgs=12(M+m)v2；而v=dt 所以本實驗中驗證機械能守恒的表達式為：mgs=1

39、2(M+m)(dt)2；(4)如果實驗結果系統動能增加量大于重力勢能減少量，則可能是氣墊導軌不水平造成的，氣墊導軌傾斜后，由于滑塊的重力勢能的增加或減少沒有記入，故增加的動能和減少的重力勢能不相等，若左側高，系統動能增加量大于重力勢能減少量，若右側高，系統動能增加量小于重力勢能減少量，故C正確，ABD錯誤故選：C；故答案為：(1)5.740，1.4；(2)A、B間的距離s；(3)mgs=12(M+m)(dt)2；(4)C螺旋測微器的讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，需估讀.根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出滑塊經過光電門時的速度大小實驗原理是：求出通過光電門時的速度v，測出AB間的距

40、離L，在這個過程中，減少的重力勢能能：Ep=mgL，增加的動能12mv2，比較減少的重力勢能與增加的動能之間的關系，驗證機械能是否守恒解決本題的關鍵知道該實驗研究的對象是系統，保證系統質量不變，改變合力，可探究加速度和合力的關系.掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數方法；正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數據等，會起到事半功倍的效果10. 解：(1)重錘的質量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質量，可以約去.需要測量的物理量是B：重錘下落的高度，通過計算得到的物理量是D：與下落高度對應的重錘的瞬時速度(2)A、該實驗是驗證機

41、械能守恒定律的實驗，不能把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解速度，那么就不需要驗證了，A、B都是利用了自由落體運動規律求速度的，故AB錯誤；C、求速度時我們是利用勻變速直線運動的規律即勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，vF=xEG2T=hn+1hn12T=xn+xn+12T，故C正確，D錯誤故選：C. (3)需要驗證的方程是：mgh=12mv2，若代入圖乙中所測的數據，求得12vn2在誤差范圍內等于ghn，即可驗證重錘下落過程中機械能守恒.即使在操作及測量無誤的前提下，由于存在空氣阻力或者限位孔和紙帶之間存在摩擦，所求12vn2也一定會略小于后者的計算值，這

42、是實驗存在系統誤差的必然結果(4)根據mgh=12mv2得：v2=2gh，可知圖線的斜率等于2g，則：g=k2圖線的斜率為：k=8.83.00.450.15，則：g=9.67m/s2則由上述方法可知，這名同學是通過觀察v2h圖線是否過原點，以及判斷g與g在實驗誤差允許的范圍內是否相等，來驗證機械能是否守恒的故答案為：B；D C ghn；小于 9.67；g；g驗證機械能守恒定律的實驗原理是：以自由落體運動為例，需要驗證的方程是：mgh=12mv2，根據實驗原理得到要驗證的表達式，確定待測量該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗，不能把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解速度，那么就不需要驗證

43、了，求速度時我們是利用勻變速直線運動的規律即勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度；根據機械能守恒得出v2h的關系式，結合圖線的斜率求出重錘下落的加速度在解決實驗問題時要注意實驗的原理有實驗中的注意事項，特別要注意數據的處理及圖象的應用對于基礎實驗要從實驗原理出發去理解，要親自動手實驗，深刻體會實驗的具體操作，不能單憑記憶去理解實驗11. 解：(1)游標卡尺的主尺讀數為：0.5cm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為40.05mm=0.20mm=0.020cm，所以最終讀數為：0.5cm+0.020cm=0.520cm。(2)自由落體運動的公式，h=12g

44、t2，可知，當地的重力加速度為g=2ht2；(3)小鐵球通過光電門時的速度大小為v=dt，若上述測量的物理量滿足關系式為12m(dt)2=mgh，即d22(t)2=2h2t2，則小鐵球的機械能守恒。故答案為：(1)0.520；(2)2ht2；(3)d22(t)2=2h2t2。解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數的方法，主尺讀數加上游標讀數，不需估讀。根據自由落體運動規律h=12gt2，可以求出重力加速度大小。根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出小鋼球運動到光電門處時的瞬時速度，根據運動學公式求出當地的重力加速度。對于基本測量儀器如游標卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進行有

45、關測量。對于實驗問題一定要明確實驗原理，并且親自動手實驗，熟練應用所學基本規律解決實驗問題。12. 解：(1)小球下落的高度h是初末位置球心之間的高度差，所以要選B；(2)刻度尺讀數的方法，需估讀一位，所以讀數為1.50cm；某次測量中，計時器的示數為0.0100s，則鋼球的速度為：v=dt=1.501020.0100=1.50m/s(3)不同意從表中的數據可知，小球動能的增加量大于小球的重力勢能的減小量；若空氣的阻力造成的，則EK要小于WP，所以誤差不是空氣的阻力造成的(4)由圖可知，在該實驗中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，二者之間的速度略有差別由于小球與遮光片都做圓周運動，它

46、們具有相等的角速度，根據角速度與線速度之間的關系：v=r可知，小球的速度與遮光片的速度之間的關系為：v球v遮=lLl和L分別是小球的球心到懸點的距離和光電門到懸點的距離，所以在計算小球的動能時，使用的速度為：v球=lLv故答案為：(1)B；(2)1.5，1.5；(3)不同意，空氣的阻力造成的，則EK要小于WP，所以誤差不是空氣的阻力造成的；(4)分別是小球的球心到懸點的距離和光電門到懸點的距離l和L，在計算小球的動能時，使用的速度為：v球=lLv小球下落的高度h是初末位置球心之間的高度差；掌握刻度尺讀數的方法，需估讀一位；根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出最低點小球的速度；根據

47、動能表達式，從而得出動能的量增加，再結合下降的高度求出重力勢能的減小量結合實驗的裝置與實驗的原理，分析誤差產生的原因，從而提出建議對于基本測量儀器如游標卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進行有關測量；抓住某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出瞬時速度的大小是解題的關鍵13. 解：(1)計數點5的瞬時速度v5=x462T=(21.60+26.40)10220.1m/s=2.4m/s，則系統動能的增加量Ek=12(m1+m2)v2=12(0.05+0.15)242J=0.58J，系統重力勢能的減小量Ep=(m2m1)gh=(0.150.05)10(38.40+21.60)102J=0.60J，可知，在誤差允許的范圍內，系統機械能守恒(2)根據系統機械能守恒得，(m2m1)gh=12(m1+m2)v2，解得12v2=m2m1m1+m2gh，則圖線的斜率k=