高中物理 第七章 第九節(jié) 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)

1、實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、選擇題：1.如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源B應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)C需使用秒表測出重物下落的時(shí)間D測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度2.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能，其主要原因是.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能，其主要原因是（）A重物的質(zhì)量過大B重物的體積過小C電源的電壓偏低D重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力3.在做“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，除了鐵

2、架臺、低壓交流電源、紙帶等實(shí)驗(yàn)器材外，還必需的器材應(yīng)包括（）A秒表B多用電表C打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D彈簧秤4.在用落體法做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作中正確合理的是（）A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接10V以下直流電源B先將連在重物上的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方，再接通電源C先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D先取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶，再切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源5.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已備有：電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、帶鐵夾的鐵架臺，還需要的器材是（）A彈簧秤B天平C秒表D重錘6關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是（）A實(shí)驗(yàn)中

3、摩擦是不可避免的，因此紙帶越短越好，因?yàn)榧垘г蕉?，克服摩擦力做的功就越小，誤差就越小B稱出重錘的質(zhì)量C紙帶上第1、2兩點(diǎn)間距若不接近2 mm，則無論怎樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)誤差一定較大D處理打完點(diǎn)的紙帶時(shí)，可以直接利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)跡，而不必采用“計(jì)數(shù)點(diǎn)”的方法7.在“研究機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)”中，重物從一定高度處自由下落的過程中，重力做了20J的功，則（）A該重物的重力勢能減少，減少量等于20JB該重物的重力勢能增加，增加量等于20JC該重物的重力勢能減少，減少量大于20JD該重物的重力勢能增加，增加量小于20J8.圖796 用圖796所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電火花計(jì)時(shí)器兩限位

4、孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）A重力勢能的減少量明顯大于動能的增加量B重力勢能的減少量明顯小于動能的增加量C重力勢能的減少量等于動能的增加量D以上幾種情況都有可能9.在用落體法做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作中正確合理的是（）A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接10V以下直流電源B先將連在重物上的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方，再接通電源C先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D先取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶，再切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源10.同學(xué)將一條做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，混在了其它三條紙帶中，已知打點(diǎn)

5、計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz為找出該紙帶，該同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間距離依次為S1、S2、S3請你根據(jù)下列S1、S2、S3的測量結(jié)果確定該紙帶為（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80 m/s2）（）A61.0mm 65.8mm 70.7mmB41.2mm 45.1mm 54.0mmC60.5mm 61.0mm 60.6mmD49.6mm 53.5mm 57.3mm11.下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說法中，正確的是（）A重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會造成較大誤差B重物質(zhì)量選用得小些，有利于減小誤差C重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D紙帶下落和

6、打點(diǎn)不同步會造成較大誤差答案：D.12如圖797是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶有關(guān)尺寸在圖中已注明我們選中n點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律下面舉一些計(jì)算n點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（）圖797An點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vngnTBn點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vng（n1）TCvnDvn13.在利用自由落體、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中錯誤的是（）A不需要天平B計(jì)時(shí)器的兩限位孔應(yīng)在同一豎線上，所選重物應(yīng)當(dāng)體積小、密度大C看重力勢能的減少量是否等于動能的增加量，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒D應(yīng)該利用紙帶求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭14.“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用光電門測定擺錘在某一位置

7、的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動能，同時(shí)輸入擺錘的高度（實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)），求得擺錘在該位置的重力勢能，進(jìn)而研究勢能與動能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律，若實(shí)驗(yàn)測得D點(diǎn)的機(jī)械能明顯偏大，造成該誤差的原因可能是（ ）A擺錘在運(yùn)動中受到空氣阻力的影響 B光電門沒有放在D點(diǎn)C擺錘在A點(diǎn)不是由靜止釋放的 D擺錘釋放的位置在AB之間15.如圖所示，用一輕繩系一小球懸于O點(diǎn).現(xiàn)將繩拉直使小球處于水平位置，然后靜止釋放，不計(jì)阻力.小球下列運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒的是（）A跳傘運(yùn)動員打開降落傘在豎直方向向下做勻速直線運(yùn)動B懸點(diǎn)固定的單擺擺球獲得

8、一初速后在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動C摩天輪在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，艙內(nèi)的乘客做勻速圓周運(yùn)動D帶電小球僅在電場力作用下做加速運(yùn)動二、填空題：16.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，有下述A至F六個(gè)步驟：_A、D、B、C、E、FA將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺上B接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落C取下紙帶，更換新紙帶，重新做實(shí)驗(yàn)D將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器E選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3、hn，計(jì)算出對應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、vnF分別計(jì)算出和mg，在誤差范圍內(nèi)看是否相等（1）以上實(shí)驗(yàn)步驟按合理的操作步驟排序應(yīng)是_（2

9、） 計(jì)算表明，總有_mg（填“”“=”或“”），原因是_17. 用如圖798所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種重物從高處由靜止開始下落，重物上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A按照圖示的裝置安裝器材；B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C用天平測量出重物的質(zhì)量；圖798D釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算分析重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能指出其中沒有必要進(jìn)

10、行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并說明其原因：_.18.如圖所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大阻力，這樣會導(dǎo)致重物增加的動能_（填“大于”、“小于”或“等于”）減少的勢能19. 某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)如圖乙所示為實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出C點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離OC=50.00cm，點(diǎn)A、E間的距離為AE=24.00cm已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的

11、交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=0.20kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80由這些數(shù)據(jù)可以計(jì)算出：重錘下落到C點(diǎn)時(shí)的動能為_J，從開始下落到C點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢能減少了_J20“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中圖7910（甲）是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，選取其中連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)標(biāo)為A、B、C.G、H、I，對BH段進(jìn)行研究已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_用刻度尺測量距離時(shí)如圖（乙），讀出A、C兩點(diǎn)間距為_cm，B點(diǎn)對應(yīng)的速度vB_m/s（保留三位有效數(shù)字）若H點(diǎn)對應(yīng)的速度為vH，重物下落的高度為hBH，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為完成實(shí)驗(yàn)，要比較v與_的大?。ㄓ米?/p>

12、母表示）圖7910三、大題：21.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8 ，小球質(zhì)量m0.2kg，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時(shí)刻t2t3t4t5速度（m·s1）4.994.483.98（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5_m/s；（2）從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量Ep_J，動能減少量Ek_J；（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若Ep與Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得Ep_Ek（選填“>”“<”或“”），造成這種結(jié)

13、果的主要原因是_ _。22.如圖所示，物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，放手后，A向下B向上加速運(yùn)動，現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程中進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有_（選填下面的序號）物塊A和B的質(zhì)量；物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間；繩子的長度（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)提出以下建議：繩的質(zhì)量要輕；盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動，不要搖晃；兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小以上建議中確實(shí)對提高準(zhǔn)確程度有作用的是_（3）寫出一條上面沒有提到的對提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議_23在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某小組按照

14、正確的操作選得紙帶如圖799.其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2，重錘質(zhì)量為m1 kg，計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）4圖799圖中的三個(gè)測量數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_段的讀數(shù)，應(yīng)記作_cm；甲同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，他用AC段的平均速度作為B點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度vB，則求得該過程中重錘的動能增加量Ek_J，重力勢能的減少量Ep_J這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使Ek_Ep（選填“>”、“<”或“”）；乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)

15、動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O記為第1個(gè)點(diǎn)，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)因此他用vgt計(jì)算與B點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度vB，求得動能的增加量Ek_J這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使Ek_Ep（選填“>”、“<”或“”）上述兩種處理方法中，你認(rèn)為合理的是_同學(xué)所采用的方法（選填“甲”或“乙”）24利用圖7911裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)圖7911除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有_（選填器材前的字母）A大小合適的鐵質(zhì)重錘B體積較大的木質(zhì)重錘C刻度尺D游標(biāo)卡尺E秒表圖7912是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶在紙帶上選取三

16、個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC.重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T.從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量|Ep|_，動能的增加量Ek_圖7912在實(shí)驗(yàn)過程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是_A釋放重錘前，使紙帶保持豎直B做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘C為測量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式v計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵用刻度尺測量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣饶惩瑢W(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測量它們到起

17、始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪h圖象去研究機(jī)械能是否守恒若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的h圖象是圖7913中的_圖791325為了探究機(jī)械能守恒定律，岳口高中的金金設(shè)計(jì)了如圖7914甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材：A小車B鉤碼C一端帶滑輪的木板D細(xì)線E電火花計(jì)時(shí)器F紙帶G毫米刻度尺H低壓交流電源I220 V的交流電源圖7914（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置和提供的實(shí)驗(yàn)器材，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是_（填寫器材序號），還應(yīng)補(bǔ)充的器材是_（2）實(shí)驗(yàn)中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點(diǎn)跡清晰且便于測量的連續(xù)7個(gè)點(diǎn)（標(biāo)號06），測出0到1、2、3、4、5、6點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6，打點(diǎn)周期為T.則打點(diǎn)2時(shí)小車的速度v2_；若測得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，打點(diǎn)1和點(diǎn)5時(shí)小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速度為g，則驗(yàn)證點(diǎn)1與點(diǎn)5間系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的關(guān)系式可表示為_（3）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，如果以為縱軸，以d為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出d圖象，其圖線的斜率表示的物理量的表達(dá)式為_參考答案：1. D2. D3. C4. B5. B6 D7. A8. A.