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在做机械能守恒定律实验装置如图所示

 发布时间：2022-07-09 18:22:24

㈠ 在如图所示的装置做《验证机械能守恒定律》实验的过程中，下列物理量需要直接测量的是（）A．重锤的

根据机械能守恒的表达式mgh=

1
2
mv2可知重物的质量没必要必须测量，
实验需要验证mgh=
1
2
mv2，
由于与下落高度对应的重锤的瞬时速度v=
x
t
，所以需要直接测量的量是重锤下落的高度，即需要直接测量的是B；
故选：B．

㈡ “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因

A、重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差回，故A错误．
B、重物的答体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误．
C、电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误．
D、重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确．
故选D．

㈢ 证机械能守恒定律．实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片

㈣ 用如图所示装置进行“验证机械能守恒定律”的实验，在实验中应（）A．先释放纸带，再接通电源B．用手

A、开始记录时抄，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故A错误．
B、实验开始时要使纸带处于竖直状态，用手或者夹子固定纸带上端，然后静止释放，故B错误．
C、该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，故C错误．
D、释放纸带前，重锤应靠近打点计时器，这样可以充分利用纸带，故D正确．
故选：D．

㈤ 现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一

滑块、遮来光片下降重力势能减源小，砝码上升重力势能增大．
所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量△EP=Mg

h
d
s-mgs=（
h
d
M?m)gs
光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
vB=
b
t

根据动能的定义式得出：
△Ek=
1
2
（m+M）vB2=
1
2
(M+m)
b2
t2

若在运动过程中机械能守恒，△Ek=△EP；
所以
1
t2
与s的关系式为
1
t2
＝
2(hM?dm)g
(M+m)db2
s
故答案为：
2(hM?dm)g
(M+m)db2
s

㈥ （1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示．实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等于动

（1）在本实验中由于采用了打电计时器，故不需要有用秒表；在数据处理中，质量m可以约去，故质量也不需要测量，只需验证gh=
1
2
v 2 即可； 故BD多余；
而在实验中应先安装仪器，再进行实验； 同时还要注意先接通电源再放纸带； 本实验中应多次测量，故实验中的步骤应为：ACGEF；
（2）本实验需要验证gh=
1
2
v 2 ，则
v 2
2
=gh ； 故图象应为直线，图象的斜率为重力加速度g：
故答案为：（1）ACGEF；（2）B，当地的重力加速度（或g）．

㈦ Ⅰ．（1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示．实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等

I、（1）在本实验中由于采用了打电计时器，故不需要有用秒表；在数据处理中，质量m可以约去，故质量也不需要测量，只需验证gh=

1
2
v2即可； 故BD多余；
而在实验中应先安装仪器，再进行实验； 同时还要注意先接通电源再放纸带； 本实验中应多次测量，故实验中的步骤应为：ACGEF；
（2）本实验需要验证gh=
1
2
v2；即
v2
2
=gh； 故图象应为直线，图象的斜率为重力加速度g：
II、（1）由电路可知，本实验滑动变阻器采用的是分压接法，故实验中应选用小电阻；由表中数据可知，电压值达到了3V，因电源有内阻，故无法达到最大电动势，故电源应选大于3V的，故选D；
（2）开始时，应要求待测电路的电压从零开始再逐渐变大，故滑片应从a到b滑动；
（3）由表中数据利用描点法，并用平滑的曲线将各点相连，如图所示；
由图可知，图象的斜率越大越大，故小灯泡的电阻越来越大；
（4）将定值电阻等于为电源内阻，故内源电动势为3V；内阻r=24+1=25Ω；将电源的伏安特性曲线在图中做出，两图象的交点为电源与灯泡串联时的工作点，由图可知，灯泡的工作电压为为0.5V，电流为0.10A，故灯泡的电阻R=
U
I
=5Ω；
故答案为：I、（1）ACGEF；（2）B； 重力加速度；
II、（1）D；（2）a→b；（3）增大；（4）5．

㈧ 为了验证“机械能守恒定律”，我们提供了如图所示的实验装置． (1)实验中，需要测量的物理量有：_______

⑴小球直径d，小球经过光电门的时间t，小球与光电门间距离h
⑵
⑶图线斜率在误差允许范围内与2g相等
⑷大于，小球下落过程中要克服阻力做功

㈨ 某同学做“验证机械能守恒定律”实验装置如图所示．（1）在做“验证机械能守恒定律”实验时，除了电磁打

（1）在实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要天平或弹簧秤，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表，在实验中需运用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重物下降的高度．故选：C．
（2）A、将打点计时器接到电源的交流输出端上．故A错误．
B、实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，重物应紧靠打点计时器．故B错误．
C、实验中，应先接通电源，再释放纸带．故C正确．
D、根据h=

1
2
gt2＝
1
2
×10×0.022m＝2mm，知取点迹清晰的且第一、二连续两点间的距离约为2mm的纸带测量误差较小．故D正确．
故选：CD．
（3）一般情况下物体动能的增加量小于重力势能的减少量，是因为存在阻力作用，部分能量转化为内能．故选：D．
故答案为：（1）C（2）C、D，（3）D

㈩ （1）验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示．①安装打点计时器时，应使打点计时器的平面处在______平

（1）①安装打点计时器时，应使打点计时器的平面处在竖直平面内，且两个纸带限位孔的连线处在竖直方向上．
②重锤下落时做匀加速直线运动，物体在B点的速度vB=

AC
2T
=
h3?h1
2T
，故乙同学的计算方法符合实验要求．
③重锤在下落过程中由于纸带与限位孔间存在阻力、重锤受到空气阻力作用，重锤下落过程中要克服阻力做功，
机械能有损失，使实验存在误差，则本实验中产生系统误差的主要原因是：重锤下落过程中受到阻力作用．
（2）①选择开关旋至直流2.5V档，由图示多用电表可知，多用电表分度值是0.5V，多用电表示数是1.45V；
②变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大，滑动变阻器应接左下接线柱，
根据实验电路图连接实物电路图，如图1所示；
③用直线把坐标系中各点连接起来，得到U-I图象，如图2所示；由图象可知，
图象与纵轴交点是1.5V，则电源电动势E=1.5V，电源内阻r=
△U
△I
=
1.50V?1.10V
0.34A
≈1.2Ω；
过2、3两点作直线如图2所示，由图可知，由2、3两组数据求出的电动势与电源内阻均小于由图象求出的电动势与内阻．

故答案为：（1）①竖直；竖直；②乙；③重锤下落过程中受到阻力作用；
（2）①1.45②实物电路图如图1所示；③图象如图2所示；1.5；1.2；偏小；偏小．

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