第五章实验六1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有________．A．用天平称出重物的质量B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通电源，待打点稳定后释放纸带E．用秒表测出重物下落的时间解析：选AE在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量mgh和动能增加量eq\f(1,2)mv2之间的大小关系，若机械能守恒，则有mgh＝eq\f(1,2)mv2成立，两边都有质量，可约去，即验证gh＝eq\f(1,2)v2成立即可，故无需测质量，A选项多余，对E选项，测速度时，用的是纸带上的记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此E选项也多余．2．“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．(1)比较这两种方案，________(填“甲”或“乙”)方案好些．(2)该同学开始实验时情形如图丙所示，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________________.(3)该实验中得到一条纸带，且测得每两个计数点间的距离如图丁中所示．已知相邻两个计数点之间的时间间隔T＝0.1s．则物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用________(填“甲”或“乙”)实验方案得到的．解析：由Δx＝aT2，利用逐差法得到物体运动的加速度a＝4.8m/s2.若用自由落体实验测得物体运动的加速度a应该接近10m/s2，所以该纸带是采用“乙”实验方案得到的．答案：(1)甲(2)①打点计时器接了直流电源②重物离打点计时器太远(3)4.8m/s2乙3．(2014·扬州调研)图甲是验证机械能守恒定律的实验．小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定，将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g.则(1)小圆柱的直径d＝________cm.(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl＝________成立，说明小圆柱下摆过程中机械能守恒．(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是________(用文字和字母表示)．若等式F＝________成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．解析：(1)小圆柱的直径d＝1.0cm＋2×0.1mm＝1.02cm(2)根据机械能守恒定律得：mgl＝eq\f(1,2)mv2，所以只需验证gl＝eq\f(1,2)v2＝eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒．(3)若测量出小圆柱的质量m，则在最低点由牛顿第二定律得F－mg＝meq\f(v2,l)，若等式F＝mg＋meq\f(d2,lΔt2)成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．答案：(1)1.02(2)eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2(3)小圆柱的质量mmg＋meq\f(d2,lΔt2)4．(2014·济宁模拟)在验证机械能守恒的实验中，某同学利用图甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，图中测量结果记录在下面的表格中项目x1/cmA点瞬时速度/(m·s－1)x2/cmB点瞬时速度/(m·s－1)AB两点间距离/cm数据3.920.9812.8050.00(1)观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的________端(选填“左”或“右”)；(2)将表格中未填项目填写完整；(3)若重物和夹子的总质量为0.6kg，那么在AB运动过程中，动能的增加量为______J，重力势能减少量为______J.解析：(1)重物刚开始运动，速度较小，点迹比较密集，故夹子应夹在纸带的左端；(2)vB＝eq\f(x2,2T)＝3.20m/s；(3)在AB运动过程中，动能增加量为ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)≈2.78J，重力势能减少量ΔEp＝mghAB＝2.94J.答案：(1)左(2)3.20(3)2.782.945．(2010·安徽高考)利用图示装置