- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

新疆乌鲁木齐县柴窝堡林场中学2018-2019学年高一下学期物理期中考试试卷

某同学利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。

（1）、该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：

①；②。

（2）、该同学经修改错误并正确操作，让质量为1 kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，纸带打点如图乙所示。

纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点（O、A间有点未画出），选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图乙所示，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s² ，则：（结果保留三位有效数字）

根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度v_B=，重锤动能E_kB=，从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为。由此可以得到的实验结论是：。

举一反三

回答下列问题：

如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德（GAtwood1746﹣1807）创造的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．绳子两端的物体下落（上升）的加速度总是小于自由落体的加速度g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究．物体A、B的质量相等均为M，物体C的质量为m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，绳子不可伸长，如果m= $\text{[math]}$ M，求：

在“验证机械能守恒定律“的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50赫兹．查得当地的重力加速度g=9.80米/秒² ．测得所用的重物的质量为1.00千克．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99厘米、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米．根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于{#blank#}1{#/blank#}焦，动能的增加量等于{#blank#}2{#/blank#}焦（取3位有效数字）．

在“验证机械能守恒定律”的实验中，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、天平、毫米刻度尺、50Hz交流电源．回答下列问题：

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{#blank#}1{#/blank#}．

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{#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h_A、h_B、h_C ．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△E_p={#blank#}3{#/blank#}，动能变化量△E_k={#blank#}4{#/blank#}．

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{#blank#}5{#/blank#}．

A．利用公式v=gt计算重物速度

B．利用公式v= $\text{[math]}$ 计算重物速度

C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D．没有采用多次实验取平均值的方法．

某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律．下图是实验中打出的某条点迹清晰的纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g取9.80 m／s² ，重物的质量为1.00kg．重物运动到B点的动能是{#blank#}1{#/blank#}J，重物运动到E点的动能是{#blank#}2{#/blank#}J，重物由B点运动到E点的过程中，重物的重力势能减少了 {#blank#}3{#/blank#}J .（均保留3位有效数字）由此，我们的实验结论是：在误差允许的范围内，重力势能的减少量{#blank#}4{#/blank#}动能的增加量.（选填“<”或“>”或“=”）

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