第05章.第4讲 实验：探究动能定理、验证机械能守恒定律.doc

第五章 第四讲 一、选择题 1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有(　　) A．重锤的质量 B．重力加速度 C．重锤下落的高度 D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度 [答案]　C [解析]　由机械能守恒定律列方程，等式两边都有质量可消去，故不用测质量，只需测重锤下落高度，计算出对应点的速度，故选C. 2．(2009·厦门模拟)在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是(　　)A．电源的频率不稳定 B．木板倾斜的程度太大 C．没有使木板倾斜或倾斜角太小 D．小车受到的阻力较大 [答案]　CD [解析]　出现上述情况的原因是小车先加速再减速，说明开始时橡皮筋的弹力大于摩擦力，随后又小于摩擦力，因此没有完全平衡掉摩擦力． 3．某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是(　　) A．始终是均匀的　　　　B．先减小后增大 C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变 [答案]　D [解析]　橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大，所以点间距增大，当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动，点的间距不再变化，所以选D. 4．用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是(　　) A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可 B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可 C．沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布 D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可 [答案]　C [解析]　因为纸带在运动中也会受到摩擦力，恰好平衡摩擦力的情况，应是小车拴有纸带时所受的阻力与重力的分力平衡，故D错C对；平衡摩擦力后小车应是匀速下滑，A、B不能说明小车处于受力平衡状态，所以不正确． 5．某同学在进行“验证机械能守恒定律”实验时，获得了数条纸带，则正确的是(　　) A．必须挑选第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行测量 B．在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点 C．用毫米刻度尺量出各计数点到始点点迹之间的距离，得出重物下落的相应高度h1、h2…hn D．用公式vn＝，计算出各计数点对应的重物的瞬时速度 [答案]　CD [解析]　由实验的原理和操作知道，CD都是正确的，对于A，无论何时释放纸带，只要方法正确，则仍能验证机械能守恒定律，不必选第一、二两点之间的距离接近2mm的纸带，故A错．始点应是打的第一个点，不能从中间选取，故B错． 二、非选择题 6．(1)用公式mv2＝mgh时对纸带上起点的要求是____，为此，所选择的纸带第一、第二两点间距离应接近________． (2)若实验中所用重物的质量m＝1kg，打点纸带如图甲所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物的速度vB＝________，重物动能EkB＝________.从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是________，因此可得出的结论是________．(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如图乙中的________． [答案]　(1)初速为零　2mm (2)0.59m/s　0.17J　0.17J 在实验误差范围内，重物动能的增加等于重物重力势能的减少 (3)C [解析]　(1)若重物是从初速度为零开始下落，由自由落体运动规律s＝gt2，t取0.02s，g取9.8m/s2，可计算得s＝1.96mm≈2mm. (2)由匀变速直线运动规律可知 vB＝AC/2T，EkB＝mv，ΔEpB＝mgOB， 由此可求得vB＝0.59m/s； EkB＝0.17J；ΔEpB＝0.17J； 在实验误差范围内，重物动能的增加等于重物重力势能的减少． (3)因为mv2＝mgh，约去m，得＝gh，所以－h图象应是一条过原点的有斜率的直线，直线的斜率大小等于g，所以C正确． 7．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器 ②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力 ③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连 ④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x1、x2(如图乙所示)，查得打点周期为T. 判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是____________________； 本实验还需直接测量的物理量是：__________________.(并用相应的