一、实验题（本题共2小题，共18分）
15．（6分）在探究物体作平抛运动规律的实验中，某同学作了下图甲、乙所示的实验．如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明 ，如图乙所示的实验中，将两个斜槽固定在同一竖直面内，最下端水平，滑道2与光滑水平板连接，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1落到光滑水平板上并击中球2，这种现象说明 ．
16、在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列点，对纸带上的点进行测量,就可以验证机械能守恒定律.
（1）如图所示,选取纸带上打出的连续A、B、C、D、E五个点，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，交流电的频率为f，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式:vc= ；在OC这段时间内，重锤的重力势能的减少量为 ；利用这个装置还可以测量重锤下落的加速度，则加速度的表达式为a=
（2）某同学上交的实验报告显示重锤的动能增加量略小于重锤的势能减少量，则出现这一问题的原因能是 (填序号)．
A、重锤的质量测量错误 B、该同学自编了实验数据
C、交流电源的频率不等于50Hz D、重锤下落时受到的阻力过大
一、实验题（共2小题，共18分）参考答案
15．（每空3分，共6分）
平抛运动在竖直方向上是自由落体运动； 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。
16、（每空3分，共12分）
（1）（s1+s2）f / 4 ； mg（s0+s1）； （s2—s1）f2 / 4 （2）D
二、实验题（共2小题，18分，每空2分）
15．（6分）在探究物体做平抛运动规律的实验中，某同学做了下图甲、乙所示的实验。如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明 ，如图乙所示的实验中，将两个斜槽固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑到2与光滑水平板吻接，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1落到光滑水平板上并击中球2，这种现象说明 。
16．（12分）某同学利用图甲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：
a ；b 。
（2）实验中所用重物的质量m=1kg，经改正错误后，打出的纸带如图
乙所示，O为重物由静止开始运动时打点计时器所打的第一个点，A、
B、C、D为相邻的几个计数点，每两个相邻计数点的时间间隔为0.04s，
测得OA=0.77cm、OB=3.07cm、OC=6.92cm、OD=12.30cm，查出当地
的重力加速度g=9.80cm/s2，则重物在计时器打下B点时的动能
EkB= J；从开始下落到打下B点的过程中，重物的
重力势能减少量
J。（结果保留三位有效数字）
（3）据纸带算出相关个点的速度v，并量出下落的距离h，以
为纵轴，以h为横轴画出的图像应是图丙中的 。由此可说明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是 。
二、实验题（共2小题，共18分）参考答案
15．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。
16．（1）打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远
（2）0.295（或0.296）；0.301
（3）C；重力加速度g
三、实验题（18分）
15．如图所示，是某学习小组做 “探究外力做功与物体动能变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放. 小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带计算出。
(1) 除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、 和 ；
(2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，为了使小车只在橡皮筋作用下运动，可使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是（ ）
A．不系橡皮筋，放开小车，能够自由下滑即可
B．不系橡皮筋，轻推一下小车，小车能够匀速下滑即可
C．不系橡皮筋，轻推一下拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可
D．不系橡皮筋，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
(3)为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带上点距______的部分进行测量和计算；
16．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. 重物从高处由静止开始自由下落，重物上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量分析，即可验证机械能守恒定律。
（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“交流输出”上；
C．用天平测出重物的质量；
D．先释放纸带，再接通电源，打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是：_________（填选项）
其中操作错误的步骤是：_________（填选项）应改为
（2）实验打出的纸带，如图所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，打点周期为T .
实验要验证从O点到C点机械能守恒，只需验证 即可.（要求用题中给出的符号填写表达式，已知重力加速度为 g）.在实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物动能的增加，其原因主要是在重物下落的过程中在 .
三、实验题（共2小题，共18分）参考答案
15、（1）刻度尺 学生电源 （2）C (3)均匀(或相等)
16、（1）C D 先接通电源再释放纸带
（2）
（其变式正确的也给分） 阻力
四、实验题（共2小题，共18分）
15．（4分）利用自由落体探究外力做功与物体动能变化关系的实验步骤有：
A．将打点计时器竖直安装在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．取下纸带，再换一条新纸带，重复以上实验步骤
D．将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带使重物静止
E．选取一条理想纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3 … 并计算出相应的瞬时速度
、
、
…
F．分别计算出动能的变化
与重力做功mgh，在误差允许范围内看是否相等
上述步骤合理的顺序是 。（填字母代号）
16．（14分）某同学在一次“验证机械能守恒”的实验中，得到如图所示的纸带，相邻的计数点时间间隔为0.02s，那么
（1）纸带的 端与重物相连。（填“左”或“右”）
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度
＝ m/s。
（3）设重物质量为1kg，从起点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能减少量
＝ J，此过程中物体动能的增加量＝ J（g=9.8m/s2）（结果保留到小数点后两位）
（4）通过计算， （填 > 、 < 或 =），这是因为
。
（5）实验结是 。
第二篇：20xx高一物理(人教版)必修2能力提升：7-9 实验：验证机械能守恒定律
能力提升
1．如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重垂线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m。
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________。
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________。
答案：(1)65.0 (2)x (3)mg(h1－h2)
2．如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒。根据以上内容，回答下列问题：
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________s，图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端(填“左”或“右”)。
(2)根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vC＝________m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD＝________m/s；记号C、D之间圆柱棒的动能的变化量为________J，重力势能的变化量为__________J(g＝9.8m/s2)。由此可得出的结论是________。(结果保留两位有效数字)
解析：(1)T＝＝s＝0.042s，左端相邻笔迹间间距大，故左端是悬挂端。
(2)vC＝m/s＝1.2m/s，
vD＝m/s＝1.6m/s，
ΔEK＝m(v－v)＝0.53J，ΔEP＝mg＝0.57J，
在误差允许范围内，圆柱体的机械能是守恒的。
3．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示：
(1)实验步骤：
①将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度为l＝9.30mm。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s＝________cm。
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已能过光电门2；
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式；
①滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________。
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝________。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度为g)。
(3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守恒定律。
答案：(1)③60.00(答案在59.96～60.04之间的也可)
(2)① ②(M＋m)()2
(M＋m)()2 ③mgs
(3)Ek2－Ek1
解析：由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当做瞬时速度，挡光条的宽度l可用游标卡尺测量，挡光时间Δt可从数字计时器读出，因此，滑块过光电门的瞬时速度为，由于质量事先已用天平测出，所以，滑块的动能就是已知数了。测出动能的增加值，测出重力势能的减小值，在误差允许范围内相等，就验证了机械能守恒定律。