发布时间 : 星期三 文章动能定理、机械能实验更新完毕开始阅读b8325cb531126edb6f1a10c4
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上 C．用天平测出重锤的质量
D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源打出一条纸带 E．测量纸带上某些点间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
Ⅰ．其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 BCD ．（将其选项对应的字母填在横线处） Ⅱ．在实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图2所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm． （1）纸带的 端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB= 0.98 m/s；（结果保留两位有效数字） （3）某同学从起点O到打下计数点B的过程中，计算出物体的动能增加量△EK=0.48J，势能减少量△EP=0.49J（g=9.8m/s2），该同学的计算方法和过程并没有错误，却出现了△EK＜△EP的结果，试问这一结果是否合理？答： ．
（4）另一名同学用计算出B的动能EK=0.49J，恰好与势能减少量△EP相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？答： ．
11、在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用 了如图甲所示的实验装置。
(1)实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验 误差，你认为应该采取的措施是一―。（填选项前的字母） A保证钩码的质量远小于小车的质量
B选取打点计时器所打的第1点与第2点打点计时器，小车与细线间的距离约为2mm的纸带来处理数据
C.把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力 D.必须先接通电源再释放小车
(2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计 数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相关计数点间的距离已在图中标出，测出小 车的质量为M，钩码的总质量为m。从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是―一一一一 一一——一一—一，小车动能的增量是—一一——一 (用题中和图中的物理量符号表示〉。
图乙
12、用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm，点
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A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.98cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为100g．
（1）下列物理量中需要用工具直接测量的有 A．重物的质量 B．重力加速度
C．重物下落的高度 D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度 （2）下列做法正确的有 ；
A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直 C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（3）选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是 J，打下C点时重物的动能是 J．（结果保留三位有效数字） （4）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，（排除读数、测量等造成的偶然误差），则可能的原因是 重物受到的空气阻力 （写一种情况即可）． （5）实验中，如果以
为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的
﹣h图线应是 过原点的
倾斜直线 线，才能合乎实验验证的要求，﹣h图线的斜率等于 重力加速度g 的数值． 13、在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，重物的质量为m．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到打点计时器所打下的第一个点的距离如图所示，相邻计数点时间间隔为0.02s，那么：（计算结果保留3位有效数字）
（1）纸带的 端与重物相连（填“左”、“右”）；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB= m/s； （3）从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep= J ，此过程中物体动能的增加量△Ek= J
（4）由此可得到的结论是： 在实验误差允许范围内，机械能守恒． （5）势能减小量△Ep总是略大于动能增加量△Ek，原因是： ．
参考答案
一、实验,探究题
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1、【考点】： 探究功与速度变化的关系． 【专题】： 实验题．
【分析】： （1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．游标的零刻度线超过主尺上的刻度数为主尺读数，游标读数等于分度乘以对齐的根数． （3）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式
【解析】： 解：（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量． （2）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数等于0.05×10mm=0.50mm， 所以最终读数为：5mm+0.50mm=5.50mm．
（3）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． 滑块通过光电门1速度为：滑块通过光电门2速度为：
， ，
．
根据功能关系需要验证的关系式为：故答案为： （1）不需要； （2）5.50；
（3）
【点评】： 了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提
2、考点：
探究功与速度变化的关系． 专题： 实验题． 分析：
小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算出A B两点的速度大小，同时利用拉力传感器测量出拉小车的力，从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系． 解答：
解：（1））①因为要计算总动能，所以要测量小车和砝码以及拉力传感器的总质量； ②将小车停在C点，由静止开始释放小车；
③在小车中增加砝码，或减少砝码重复实验，得出5﹣6组数据； （2）由各组数据可见规律△E=M（v22﹣v12） 可得△E3=0.600J
观察F﹣W数据规律可得数值上W3==0.610 J
故答案为：（1）①小车、砝码 ②由静止释放 ③减少砝码 （2）0.600 0.610．
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点评：
值得注意的是：钩码的重力不等于细线的拉力，同时学会分析实验数据从而得出规律．
3、【知识点】 探究功与速度变化的关系．E4
【答案解析】（1）CD；（2）2.00；（3）C． 解析：：（1）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，CD正确；故选CD． （2）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，打点时间间隔t=
=0.02s，小车速度v=
=2.00m/s．
（3）由动能定理得：W=mv2，W与v是二次函数关系，由图示图象可知，C正确，故选C． 【思路点拨】（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动．
（2）明确实验原理以及实验目的即可知了解具体的实验操作；纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小；（3）根据图象特点，利用数学知识可正确得出结论．本题关键要明确该实验的实验原理、实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考
查应用数学知识解决物理问题的好题． 4、
5、考点：
探究功与速度变化的关系． 专题：
实验题；动能定理的应用专题． 分析：
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
由于实验需要测量小车速度和质量，故还需要的测量仪器有刻度尺、天平．
恒力做功根据W=Fscosα进行计算，用平均速度代替瞬时速度的方法求出AB两点的速度，进而求出动能的改变量． 解答：
解：（1）A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确．
B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误．
C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误． D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确． 故选：AD．
（2）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平．
（3）小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx．
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