问题 填空题

如图为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题

(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有______.

(填入正确选项前的字母)

A.米尺

B.秒表

C.0~12V的直流电源

D.0~12V的交流电源

(2)该同学在实验中打出的一条纸带如图所示,其中A、B、C和D、E、F分别是在纸带上不同位置连续选取的3个打印点(其他点未标出).用刻度尺量出AC、BE、DF的距离分别为x1=3.84cm,x2=40.01cm,x3=11.80cm,重锤的质量m=0.5kg,电源的频率f=50Hz,重力加速度g取9.80m/s2.根据以上数据可知,重锤由B点运动到E点的过程中,重力势能减少了______J,动能增加了______J.(保留三位有效数字)

(3)根据第(2)问的结果,可以得到的结论是:______

(4)实验中误差产生的原因有______.(至少写出一个原因)

答案

(1)打点计时器需接0~12V的交流电源,测量瞬时速度以及下降的距离需要米尺.打点计时器可以测量时间,不需要秒表.故选AD.

(2)重力势能的减小量△Ep=mgx2=0.5×9.8×0.4001J=1.96J.

B点的瞬时速度vB=

x1
2T
=
0.0384
0.04
m/s=0.96m/s,vE=
x3
2T
=
0.1180
0.04
m/s=2.95m/s
,则动能的增加量EK=
1
2
m(vE2-vB2)
=
1
2
×0.5×(2.952-0.962)≈1.95J

(3)结论是在误差允许的范围内,重锤下落过程中减少的重力势能等于它增加的动能.

(4)实验产生误差的原因是纸带与打点计时器之间有摩擦.

故答案为:(1)AD         (2)1.96,1.95     

(3)在误差允许的范围内,重锤下落过程中减少的重力势能等于它增加的动能,或重锤在下落过程中的机械能守恒.               

(4)纸带与打点计时器之间有摩擦,重锤下落过程中受到空气阻力等.

问答题 案例分析题

阅读材料,回答问题:

材料一因为人文主义运动内在的推动力也就是对崭新的世界知识的迫切需求,此种需求最后在自然科学的建立和自然科学按原则而扩展的过程中获得了实现。但是此事发生的方式和赖以完成的思想形式,在所有重要观点上,都表现出依赖于由于吸收了希腊哲学而产生的刺激因素。近代自然科学是人文主义的女儿。

——[德]文德尔班《哲学史教程》

材料二牛顿的物理学的分析方法现今开始不仅被应用于物质世界,而且被应用于思想和知识的整个领域及人类社会。正如伏尔泰所说的,“整个自然界、所有行星竟会服以永恒的法则,而有一种身高5呎的小动物竟能不顾这些法则、完全按照自己的怪想随心所欲地行动,这是非常奇异的。”寻找决定人类事务的这些永恒法则,是法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。

——[美]斯托夫里阿诺斯《全球通史》

材料三总之,在18世纪中叶以前,自然科学研究主要是运用观察、实验、分析、归纳等经验方法达到记录、分类,积累现象知识的目的。在18世纪中叶以后,由于启蒙运动的发展,“自然科学便走进了理论的领域而在这里经验的方法就不中用了,在这里只有理性思维才能有所帮助。”理性思维就是对感性材料进行抽象和概括,建立概念,并运用概念进行判断和推理,提出科学假说,进而建立理论或理论体系。19世纪道尔顿的原子论,阿佛加德罗的分子学说,门捷列夫的元素周期律开始都是以假说形式出现的。

——《近代自然科学发展史上的三次危机与突破》

请回答

材料一中的“人文主义运动”是指哪一历史事件?概括材料一的核心观点。(不得摘抄原文)

填空题