- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

江苏省扬州中学2018-2019学年高二下学期物理开学考试试卷

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g.

（1）、下面列举了该实验的几个操作步骤：

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端上；

C .用天平测量出重锤的质量；

D .先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；

E .测量打出的纸带上某些点之间的距离；

F .根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能.

其中没有必要或操作不恰当的步骤是(填写选项对应的字母).

（2）、如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅、h₆ ，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为.

（3）、在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出（2）问中纸带各点对应的速度，分别记为v₁至v_6，并作v_n²—h_n图象，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为.

举一反三

某同学利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取9.8m/s² ，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：

时刻	t₂	t₃	t₄	t₅
速度（m/s）	4.99	4.48	3.98

用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．重锤从高处由静止落下的过程中，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为g，即可验证机械能守恒定律．

在“探究功与速度变化的关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确.甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W-v图，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v²图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（）

在验证机械能守恒定律的实验中，质量 m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，O点为打的第一个点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s² ，结果均保留三位有效数字。

求：

利用图甲装置做“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{#blank#}1{#/blank#}.

A．动能变化量与势能变化量

B．速度变化量与势能变化量

C．速度变化量与高度变化量

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{#blank#}2{#/blank#}.

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，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，测得它们到起始点 $\text{[math]}$ 的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ .已知当地重力加速度为 $\text{[math]}$ ，打点计时器打点的周期为 $\text{[math]}$ .设重物的质量为 $\text{[math]}$ .从打 $\text{[math]}$ 点到打 $\text{[math]}$ 点的过程中，重物的重力势能变化量 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#}，动能变化量 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}.