（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议_________________．
【答案】（1）B；（2）1.5，1.5；（3）不同意，空气的阻力造成的，则△EK要小于△WP，所以误差不是空气的阻力造成的；（4）分别是小球的球心到悬点的距离和光电门到悬点的距离l和L，在计算小球的动能时，使用的速度为：
．
【解析】（1）小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差，所以要选B；
（2）刻度尺读数的方法，需估读一位，所以读数为1.50cm；某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为：
v＝
（3）不同意．
m/s
从表中的数据可知，小球动能的增加量大于小球的重力势能的减小量；若空气的阻力造成的，则△EK要小于△WP，所以误差不是空气的阻力造成的．
（4）由图可知，在该实验中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，二者之间的速度略有差别． 由于小球与遮光片都做圆周运动，它们具有相等的角速度ω，根据角速度与线速度之间的关系：v＝ωr可知，小球的速度与遮光片的速度之间的关系为：
，l和L分别是小球的球心到悬点的距离和光电门到悬点的距离，所以在计算小球的动能时，使
用的速度为：
5．（2016?北京）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验．
①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 ． A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量和势能变化量 C．速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝ ，动能变化量△Ek＝ ．
④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 A．利用公式v＝gt计算重物速度 B．利用公式v＝
计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响 D．没有采用多次试验去平均值的方法．
⑤根据以下方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v﹣h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确．
2
【答案】①A；②AB；③mghB；；④C；⑤不正确．
【解析】①验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量；
②电磁打点计时器使用低压交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量；
③根据功能关系，重物的重力势能变化量的大小等于重力做的功的多少，打B点时的重力势能较打A点时的
小，所以△Ep＝﹣mghB；B点的速度为：vB＝，所以动能变化量为：△Ek＝mv＝
2
；
④由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；
⑤该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh﹣fh＝mv﹣0可得：v＝2（g﹣）h，则此时v﹣h图象就是过原点的一条直线．所以要想通过v﹣h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g．
4．（2013?海南）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g＝9.80m/s．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（计算结果保留3位有效数字） （1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB＝ m/s；
（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．
2
2
2
2
2
【答案】（1）3.90；
（2）验证了机械能守恒定律，因为在误差范围内，重力势能减少量等于动能增加量． 【解析】（1）由
＝可知重物速度的大小
＝
＝
m/s＝3.90m/s；
＝mghB＝7.70m（J），动能增加量
（2）设重物质量为m，OB对应的下落过程中，重力势能减少量为△为
＝
＝7.61m（J），在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律．
考点二 重锤小车
1．（2017?江苏）利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M＝200.0g，钩码的质量为m＝10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电．
（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到 ． （2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图2所示．选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点．用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x，记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1＝ m/s．
（3）将钩码的重力视位小车受到的拉力，取g＝9.80m/s，利用W＝mg△x算出拉力对小车做的功W．利用Ek＝Mv算出小车动能，并求出动能的变化量△Ek．计算结果见下表． W/×10J △Ek/×10J ﹣3﹣32
2
2.45 2.31 2.92 2.73 3.35 3.12 3.81 3.61 4.26 4.00 请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象．
（4）实验结果表明，△Ek总是略小于W．某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F＝ ． 【答案】（1）小车做匀速运动 （2）0.228．
相关推荐：
loading