某实验小组在做“验证机械能守恒定律“实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．（1）组内同学对

题型：南京一模难度：来源：

某实验小组在做“验证机械能守恒定律“实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验
魔方格

．
（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是______，理由是：______．
（2）若该小组采用图甲的装置打出r一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间问隔为0.02s，请根据纸带计算出B点的速度大小______ m/s（结果保留三位有效数字）
（3）该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v²-h图线如图丁所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g=______m/s²（结果保留两位有效数字）．

答案

（1）由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适．
故答案为：甲图；理由：采用乙图实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙图不能用于验证机械能守恒．
（2）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
v=

xAC

=1.37m/s
故答案为：1.37m/s．
（3）由机械能守恒mgh=

mv2得v²=2gh，由此可知：图象的斜率k=2g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知k≈19.4，所以g≈9.7m/s²，在范围9.7～9.8内皆可．
故答案为：9.7～9.8．

举一反三

（1）在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm．
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______cm，应记作______cm．
②若落体质量为0.1Kg，该同学用它在OB段的运动来验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度g=9.8m/s²，则该过程落体重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J．（均保留3位有效数字）
（2）某待测电阻R_x的阻值大约在130Ω～150Ω之间，实验室有如下器材：
A．电流表A₁（量程0.6A、内阻r₁约为0.2Ω）
B．电流表A₂（量程150mA、内阻r₂约为3Ω）
C．电流表A₃（量程30mA、内阻r₃为10Ω）
D．电压表V（量程15V、内阻R_V约为20KΩ）
E．定值电阻R₀=30Ω
F．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω
G．电源E（电动势5V、内阻较小）
H．开关S、导线若干
①要尽量准确测量R_X的阻值，在上述器材中，应选用的是______．（填器材前序号的字母）
②测量中要求所用电表的读数不得小于量程的一半，请在虚线框中画出测量电阻R_x的实验电路．（图中元件用题干中相应的字母标注）
③用已知量和测得的量表示R_x=______，说明式中各字母表示的物理量：______．魔方格

题型：眉山模拟难度：| 查看答案

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中
①关于电磁打点计时器及其使用，下列说法正确的有______
A．电磁打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器
B．电磁打点计时器使用的电源是220V的交流电
C．把电磁打点计时器固定，让纸带穿过两个限位孔并压在复写纸的下面
D．重物带动纸带运动，接通电源，在纸带上打出一列小点，纸带拉出后，立即断开电源
②按正确的实验操作得到一条纸带如图1所示，若打点计时器打点的时间间隔为T，O点是第0个点，N点是第n个点．为验证机械能是否守恒，下列利用图中数据计算N点速度大小的方法正确的是______
A．v_n=gnT B．v_n=g（n-1）T C．vn=

sn+sn+1

D．vn=

dn+1-dn-1

（2）①有一游标卡尺，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图2所示的读数是______mm．
②多用表的红、黑两个测试笔短头分别插入表盖正负孔中，红表笔应插入______插孔．
用多用表欧姆挡测量某电阻值的示数如图3所示，则电阻值为______Ω，若想测量更精确些，选择开关应选欧姆挡______位置．

魔方格

（3）某同学准备测量一个约为5kΩ的末知电阻Rx的阻值．他从实验室中找到了下列器材，想利用下列两个电压表来测量该电阻．
①电源E：内阻可忽略，电动势约为7V；     ②电压表V₁：量程为5V，内阻为R₁=6kΩ
③电压表V₂：量程为10V，内阻为R₂=6KΩ；   ④电压表V₃：量程为4V，内阻为R₃=1KΩ
⑤电压表V₄：量程为3V，内阻为R₄=1kΩ；    ⑥滑线变阻器R，最大阻值为100Ω
⑦单刀单掷开关及导线若干
为了减小实验误差，要求该实验中电压表的读数应大于其量程的

，则选用上述哪两个电压表？分别是______和______（请在原理图中标出）
请在图4的方框中画出这一实验原理图．
若用U₁和U₂分别表示这两电压表的读数（电压大的用U₁表示），则由已知量和测量得表示Rx的公式是______．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都由光发射和接收装置组成．当有物体从光电门中间通过时，与之相连的计时器就可以显示物体的挡光时间．如图甲所示，图甲中NM是水平桌面、PM是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上相距为l的两个光电门（与之连接的计时器没有画出）．滑块A上固定着用于挡光的窄片K，让滑块A在重物B的牵引下从木板的顶端滑下，计时器分别显示窄片K通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t₁=2.50×10^-2s、t₂=1.25×10^-2s；
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图乙）d=______m（已知l＞＞d）；
（2）用米尺测量两光电门的间距为l=20cm，则滑块的加速度a=______m/s²（保留两位有效数字）；
（3）利用该装置还可以完成的实验有：______
A．验证牛顿第二定律
B．验证A、B组成的系统机械能守恒
C．测定滑块与木板之间的动摩擦因数
D．只有木板光滑，才可以验证牛顿第二定律
E．只有木板光滑，才可以验证A、B组成的系统机械守恒定律．魔方格

题型：江苏模拟难度：| 查看答案

（1）如图所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．下面说法正确的是______（选填字母代号）．
A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置验证牛顿第二定律，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足m＜M
C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m＜M
D．用该装置可以验证动能定理
（2）在验证力的平行四边形定则实验中，如图甲、乙所示，某同学分别用弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O，记下甲图中弹簧秤的拉力：F₁=2.0N、F₂=2.6N；乙图中弹簧秤的拉力：F′=3.6N，力的方向分别用虚线OB、OC和OD表示．请你按图中的比例尺，在丙图中作出F₁、F₂ 的合力与F′的图示．

魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

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6V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，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

魔方格

（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．释放悬挂纸带的夹子，同时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是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．
答：______．
（2）实验中得到一条纸带，如图所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为______，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为______．利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=______．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=______．

题型：不详难度：| 查看答案