動能定理試驗機械能守恒定律試驗動量守恒試驗含答案

1、實驗部分基礎(chǔ)部分1. 關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中，下列敘述正確的是（）A. 每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B. 每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C. 放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平D. 先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出2. （多選）在做探究功與物體速度變化關(guān)系”的實驗時，下列說法正確的是（）A. 通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B. 通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值C. 通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度D. 通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度3. 在探究力對物體做功與速度變化的關(guān)系”的實

2、驗中每次橡皮筋的拉伸長度都保持不變，這 樣每次（）A. 做的功一樣B.每條橡皮筋產(chǎn)生的彈性勢能相同C.產(chǎn)生的動能相同D.產(chǎn)生的重力勢能相同4. 如圖所示為與小車相連、穿過打點計時器的一條紙帶，紙帶上三$的點距并.不都是均勻的，下列說法正確的是（）0三/ b乙b b F沏W 紙帶的左端是與“小車相連的紙帶的右端是與小車相連的利用E、F、G、H、I、J 這些點之間的距離來確定小車的速度利用A. B、C、D、E這些點之間的距離來確定小車的 速度A. B. C. D.5. 用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系。實驗時，先適當墊高木板，然后由靜止 釋放小車，小車在橡皮筋彈力的作用下被彈出，沿木板

3、滑行。小車滑行過程中帶動通過打點計 時器的紙帶，記錄其運動情況。觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡疏密不勻，后面部分點跡上匕較均勻， 回答下列問題：（1）適當墊高木板是為了0（2）通過紙帶求小車速度時，應(yīng)使用紙帶的 （填“全部” “前面部分”或“后面部分”）。（3）若實驗做了 次，所用橡皮筋分別為1根、2根根，通過紙帶求出小車的速度分別為嘰內(nèi)吟用用表示橡皮筋對小車所做的功，作出的肋話圖線是一條過坐標原點的直線, 這說明與卩的關(guān)系是06. 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，下列物理量中需要用工具測量的有（）A. 重錘的質(zhì)量B. 重力加速度C. 重錘下落的高度D. 與重錘下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度7. “

4、驗證機械能守恒定律”的實驗中，使用電磁式打點計時器（所用交流電的頻率為50Hz）,得 到如圖所示的紙帶.圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，下列說法正確 的是（）A. 實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B. （s&Si）等于（S?S】）的 6 倍C. 由紙帶可求出計數(shù)點對應(yīng)的速率D. 相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為8. 進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時 速度卩和下落高度力某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案：以下方案中只 有一種正確，正確的是（）.（填入相應(yīng)的字母）A. 用刻度尺測出物體下落的高度力，并測出下落時間匚通過就計算出

5、瞬時速度匕B. 用刻度尺測出物體下落的髙度力，并通過戶屈1計算出瞬時速度只C. 根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點問的平均速度, 測算出瞬時速度匕并通過力=粘計算出高度力.D. 用刻度尺測出物體下落的高度力，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等 于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度匕9在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50 Hz,當?shù)刂亓铀俣鹊膇1113C1*-3. 14*-*5M01-7.063-單位;cm值為9. 80 m/s測得所用重物的質(zhì)量為1. 00 kg. 若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點

6、A、B、C到第一個點的距離如上圖所示（相鄰計數(shù)點時 間間隔為s）o按要求將下列問題補充完整。（1）紙帶的（左、右）端與重物相連；（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=m/s ；（3）從起點0到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是AEp =J,此過程中物體動能的增加量AEk =J；（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）實驗的結(jié)論是提高部分1. （15廣東卷）某同學(xué)使用打點計時器測量當?shù)氐闹亓铀俣龋?請完成以下主要實驗步驟：按圖（a）安裝實驗器材并連接電源；豎直提起系起有重物的紙帶，使重物 （填“靠近”或“遠離”）計時器下端；, ,使重物自由下落;關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實驗。 圖

7、（b）和（c）是實驗獲得的兩條紙帶，應(yīng)選取 （填“b” 或“c”）來計算重力加速度。在實驗操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當?shù)刂亓铀俣龋饕蚴强諝?阻力和Ob)2（全國新課標II卷，22） （6分）某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖所 示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打 點計時器并與物塊連接.向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算, 可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.打點計時器 紙帶物塊同定檜實驗中涉及到下列操作步驟: 把紙帶向左拉直 松手釋放物塊 接通打點計時器電源 向左推物塊使彈簧壓縮，并

8、測量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是 （填入代表步驟的序號）. 圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果.打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.由H紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為m/s 比較兩紙帶可知， （填“1T或）紙帶對應(yīng)的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大.單位切 L151L139- 2.58 ?2.57 單位 51 row5 十H .56Li / 54jTI圖23（北京卷，21 （2）利用圖2裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。 為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的（）oA 動能變化量與勢能變化量B 速度變化

9、量和勢能變化量C.速度變化量和高度變化量 除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導(dǎo)線及 開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（ ）o A.交流電源 B.刻度尺C.天平（含磋碼） 實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點久B、G測得它們到起始點0的距離分別為5、he。已知當?shù)?重力加速度為刃打點計時器打點的周期為T.設(shè)重物的質(zhì)量為從打O點到打2?點的過程中, 重物的重力勢能變化量耳=,動能變化量AEk=. 11i1忙 U 國3 大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是（）。A. 利用公式v = gt計

10、算重物速度B. 利用公式v = h計算重物速度C. 存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響D. 沒有采用多次試驗去平均值的方法 某同學(xué)想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點0 的距離h,計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v,描繪V2-/圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原 點的直線，則重物下落過程中機械能守恒，請你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確。（題11-1圖4.（江蘇卷，11）（10分）某同學(xué)用如題11-1圖所示的裝置驗證 機械能守恒定律.一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止 于M點，光電門固定在力的正下方.在鋼球底部豎直地粘住一片寬 帶為的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜

11、止釋放，遮光條經(jīng)過光 電門的擋光時間方可由計時器測出，取尸d/t作為鋼球經(jīng)過力點時 的速度.記錄鋼球每次下落的高度力和計時器示數(shù)B計算并比較 鋼球在釋放點和力點之間的勢能變化大小爲與動能變化大小 就能驗證機械能是否守恒.（1）用卜時mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度力應(yīng)測量釋放時的鋼球 球心到之間的豎直距離.ocm(題11-2圖)A鋼球在A點時的頂端B鋼球在A點時的球心C鋼球在力點時的底端（2）用臥丄加計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條 2寬度，示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為 cm.某次測量中，計時器的示數(shù)為S,則鋼球的速度為v =m/s.（3）下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果:A%(x

12、ior)4. 892 9. 786 14. 6919. 59 29. 38A/sk(xl0*2 J)5.04 10. 1 15. 120.0 29.8他發(fā)現(xiàn)表中的件與（之間存在差異，認為這是由于空氣阻力造成的你是否同意他的 觀點請說明理由.（4）請你提出一條減小上述差異的改進建議.5. （四川卷，8） I. （6分）用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在0點；在0點右 側(cè)的從。位置各安裝一個光電門，計時器（圖中未畫出）與兩個光電門相連。先用米尺測得、C兩點間距離S,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置力, 靜止釋放，計時器顯示遮光片從到C所用的時間t,

13、用米尺測量力、0之間的距離?。?）計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達式是0（2）為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量oA.彈簧原長B.當?shù)刂亓铀俣菴.滑塊（含遮光片）的質(zhì)量（3）增大久0之間的距離冬 計時器顯示時間十將。A.增大B.減小C.不變6用如圖甲實驗裝置驗證叫、nu組成的系統(tǒng)機械能守恒.盹從高處由靜止開始下落，上拖著的 紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律.如圖乙給出的是 實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出）， 計數(shù)點間的距離如圖乙所示.已知m產(chǎn)50g、m尸150g,則（g取lOm/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1

14、）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟A.按照圖所示的裝置安裝器件；B. 將打點計時器接到直流電源上；C. 先釋放m2,再接通電源打出一條紙帶；D. 測量紙帶上某些點間的距離；E. 根據(jù)測量的結(jié)果，分別計算系統(tǒng)減少的重力勢能和增加的動能.其中操作不當?shù)牟襟E是 （填選項對應(yīng)的字母）.（2）在打點05過程中系統(tǒng)動能的增量AEEJ,系統(tǒng)勢能的減少量AEp二，由此得出的結(jié)論是;（3）若某同學(xué)作出/ /2-h圖象，可以計算當?shù)刂亓铀俣萭,請寫出計算g的表達式.（用字母表示）2紙帶甲乙乙7在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置.實驗步驟如下：把紙帶的一端固定在小車的后面，另一

15、端穿過打點計時 器；（2）改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受 到的摩擦力；用細線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連；接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在纟氏帶上打下一系列的點，測出 X、X、兀（如圖乙所示），查得打點周期為T.判斷重力的一個分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是;本實驗還需直接測量的物理量是 （用相應(yīng)的符號表示）探究結(jié)果的表達式是（用相應(yīng)的符號表示）.8某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖1-7-6所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶.細沙若干當（1）還需

16、要補充的實驗器材是 圖1一7-6（2）某同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量必 往沙桶中裝入適量的細沙，讓沙桶帶 動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量人在打點 計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距厶 算出這兩點的速度匕與心 要完成本實驗, 還缺哪些實驗步驟或應(yīng)控制的實驗條件若用如上的字母代表實驗中測量到的物理量，寫出本實 驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式.（3）若挑選的一條點跡清晰的紙帶，如圖1-7-7所示，且已知滑塊的質(zhì)量為沙和沙桶的總 質(zhì)量為人相鄰兩個點之間的時間間隔為A從/點到從G D、E、F點的距離依次為s、s、 S-恥S3 （圖中未標岀6、亠）

17、，則由此可求得紙帶上由3點到E點所對應(yīng)的過程中，沙和 沙桶的重力所做的功/-:該滑塊動能改變量的表達式為 5=.（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）A BTCi7L*1$ -I S2 圖 1-7-79某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置祛碼實驗中，小 車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz.（1）實驗的部分步驟如下： 在小車中放入祛碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼； 將小車停在打點計時器附近，,小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，,關(guān)閉電源； 改變鉤碼或小車卡祛碼的藪量，更換紙帶，重復(fù)的操作.am點S/cm

18、v/(m-s-1)00.000.35A1.510.40B320045cD7150-54E9.410.60（2）圖2是鉤碼質(zhì)量為，袪碼質(zhì)量為時得到的一條紙帶，在紙帶 上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點 到0的距離s及對應(yīng)時刻小李的瞬時速度v請將C點的測量結(jié)果 填在表1中的相應(yīng)位置.（3）在小車的運動過程中，對于鉤碼、袪碼和小車組成的系統(tǒng)，做正功，做負功.（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線（其中 v訓(xùn)|申|血屮|叩川|山|屮1|卩|卩II卩|帀|屮|川|卩|叩仙|屮訓(xùn)|卩叩|片0234567 S 9101112實驗三：探究碰撞中的不變量1. 如圖所示，球叫從斜槽

19、某一高度由靜止?jié)L下，落到水平面上的P點。今在槽口末端放一與g半 徑相同的球叫,仍讓球叫從斜槽滾下，并與球叫正碰后使兩球落地，球叫和叫的落地點分別是眼No已知槽口末端在白紙上的投影位置為0點A.軌道末端的切線必須是水平的斜槽軌道必須光滑C.入射球m.每次必須從同一高度由靜止?jié)L下 在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量的實驗中，哪些因素可導(dǎo)致實驗誤差偏大（）A.導(dǎo)軌安放不水平B.小車上擋光板傾斜C.兩小車質(zhì)量不相等D.兩小車碰后連在一起3. 在用氣墊導(dǎo)軌做探究碰撞中的不變量”實驗時，左側(cè)滑塊質(zhì)量叫=170 g,右側(cè)滑塊質(zhì)量 m2=110 g.擋光片寬度為 皿,兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片并用細線連在一起如

20、圖所示。開始 時兩滑塊靜止，燒斷細線后，兩滑塊分別向左、右方向運動。左、右擋光片通過光電門的時間分 別為4 t產(chǎn)s、A t2= So取向左為正方向，則兩滑塊的速度分別為Vi =m/s, v2r =m/so燒斷細線前miVi+m2V2=kg m/s、燒斷細線后m】v+m2v2 =kg m/s?？傻玫降慕Y(jié)論是.4在“探究碰撞中的不變量”的實驗中，也可以探究這個量（對應(yīng)于動能）的變化情況。-v2-vo2）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是 .要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和制胡裝咒紙帶運動方向甲(用弓形彈片)乙(安裝撞針和橡皮泥)(1) 若采用弓形彈片彈開靜止的兩滑塊的方案如圖甲所示，彈開后的

21、m/的總量(選填“大于”“小于”或“等于”)彈開前荷的總量，這是因為(2) 若采用乙圖的方案，碰撞前的總量(選填“大于”“小于”或“等于”)碰后mv2的總量。說明該碰撞中，存在損失。5某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中PQ 是斜槽,QR為水平槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地 面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽上靠 近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖中0點是水平槽末端R在記錄

22、紙上的垂直投影點。(1) 安裝器材時要注意：固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿方向。(2) 某次實驗中，得出小球落點情況如圖所示(單位是cW、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點的平均位置(把落點圈在內(nèi)的最小圓的圓心)。則入射小球和被碰小球 質(zhì)量之比為叫：m2-1M 2r15$-25.540.06. 某同學(xué)把兩塊質(zhì)量不同的鐵塊用細線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖所示。將這一系統(tǒng) 置于光滑水平桌面上，燒斷細線，觀察物體的運動情況進行必要的測量，來探究物體間相互作用時的不變量。(1) 該同學(xué)還必須準備的器材是(2) 需要直接測量的數(shù)據(jù)是.(3) 用所得數(shù)據(jù)驗證物體間相互作用時的不

23、變量的關(guān)系式是實驗答案基礎(chǔ)部分ID2AC3B4B5. （1）平衡摩擦力（2）后面部分（3）儼與速度y的平方成正比6 C 7C8D9 （1）左（1 分）（2） 0. 98m/s（2 分） （3）（4）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒（1分）提高部分1. （15廣東卷）（1）靠近打開電源釋放紙帶 （2） b2. （全國新課標II卷）（1）（2） M脫離彈簧后物體應(yīng)該勻速直線運動，則v= 25；57xlO-2 = 1.29/50.04由能量守恒可知，物體的末動能越大，則彈簧被壓縮時的彈性勢能越大，則5“皿3. 根據(jù)機械能守恒定律可得mgh = -mv故需要比較動能變化量，A正確；2 電磁打點計時器使

24、用的是交流電源，故A正確；因為在計算重力勢能變化量時，需要用到紙帶上兩點之間的距離，所以還需要刻度尺，故B正確；根據(jù) 1.可得等式兩邊的質(zhì)量抵mgh = mv2消，故不需要天平，c錯； 重力勢能改變量為，由于下落過程中是勻變速直線運動，所以根據(jù)中間時刻規(guī)律可Ep =mghB得B點的速度為匕，所以丄丄g2T*22 2T 實驗過程中存在空氣阻力，紙帶運動過程中存在摩擦力，C正確;該同“學(xué)的判斷依據(jù)不正確，在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)nigh _ fli = mv2 _ 0 二2 V2 =2（g-）h可知，v2-/?圖像就是過原點的一條直線。要向通過圖 m像的方法驗證機械能是否守恒，還必

25、須看圖像的斜率是否接近2g4. （1） B （2）都算對）（都算對）（3）不同意，因為空氣阻力會造成（小于島但表中大于 応 （4）分別測出光電門和球心到懸點的長度厶和厶計算時，將y折 算成鋼球的速度vlv.L【解析】（1）小球下落的高度為初末位置球心間的距離，所以選B； （2）由題圖知讀數(shù)為，小球的速度為=代入數(shù)據(jù)解得尸s； （3）若是空氣阻力造成的，則小于半根據(jù)表格數(shù)t據(jù)知大于 7、故不是空氣阻力造成的.5. 【答案】(1) v二x/t(2) C (3) B6. (1) BC(2)-因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，ml. m2組成的系統(tǒng)機械能守恒(mi-m2)gh=(mi+m2)v2 ,解得/(3) 22h(m2-mi)7. 紙帶上點跡間距相等小車的質(zhì)量M、砂及砂桶的總質(zhì)量m 密=丄旳(理尸-丄M(上LF2 2T 2 2T8. (1)天平、刻度尺、小木塊(2) 所缺的步驟：先將空的小沙桶從滑輪上取下，用天平測定小沙桶的質(zhì)量r,再將空的小 沙桶掛回，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑 行為止.實驗中保持本實驗最終要驗證的