機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

1、機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)練習(xí)題1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為50hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?8m/s2，某同學(xué)選擇了如圖所示的一條理想的紙帶，并用刻度尺測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時器打出的第一個點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。當(dāng)重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)時，已知重物質(zhì)量為1kg，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)，填寫出下面四個空（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：（1）由上圖可知，重物與紙帶的 端相連。（填“左”或“右”）；（2）重力勢能的減少量 J；（3）動能的增加量 J；（4）根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： 2下圖是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，以下列

2、出了一些實(shí)驗(yàn)步驟：A用天平測出重物和夾子的質(zhì)量B把打點(diǎn)計(jì)時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內(nèi)C把打點(diǎn)計(jì)時器接在交流電源上，電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)D將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時器，處于靜止?fàn)顟B(tài)E接通電源，待計(jì)時器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶，之后再斷開電源F用秒表測出重物下落的時間G更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)(1)對于本實(shí)驗(yàn)，以上不必要的兩個步驟是_ 和_圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,O為打出的第一個點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出),打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02 s打一個點(diǎn). 若重物的質(zhì)量為0.5 kg,

3、當(dāng)?shù)刂亓铀俣热=9.8 m/s2,由圖乙所給的數(shù)據(jù)可算出(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字): 從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,重力勢能的減少量為 J. 打B點(diǎn)時重物的動能為 J.(2) 試指出造成第(1)問中計(jì)算結(jié)果不等的原因是3如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置：所用電源的頻率為50 Hz。某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離（單位：cm）如圖所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時器打出的第一個點(diǎn)，A、B、C是連續(xù)打下的三個點(diǎn)。（1）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間D釋放重物前，重物應(yīng)靠近打

4、點(diǎn)計(jì)時器（2）若重錘質(zhì)量為1kg，重力加速度取9.8m/s2。打點(diǎn)計(jì)時器打出B點(diǎn)時，重錘下落的速度vB= m/s，重錘的動能EkB= J。從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時，重錘的重力勢能減小量為 J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。通過計(jì)算，數(shù)值上Ep_Ek（填“>”“”或“<”），這是因?yàn)?。4在利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量m=100kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=980m/s2（1）下列實(shí)驗(yàn)步驟操作合理的排列順序是 （填寫步驟前面的字母）A將打點(diǎn)計(jì)時器豎直安裝在鐵架臺上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（或?qū)?/p>

5、紙帶翻轉(zhuǎn)）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)時器，用手提著紙帶E選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3hn，計(jì)算出對應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3vnF分別算出mvn2和mghn，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)看是否相等（2）某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)是打下的第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出），該同學(xué)用毫米刻度尺測量O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）這三組數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是 根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到 點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律從O點(diǎn)到問中所取的點(diǎn)，重物重力勢能的減少量Ep= J，動能的

6、增加量Ek= J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）5在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置（1）實(shí)驗(yàn)時，該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是 （多選，只需填字母代號）A保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B保證細(xì)線與長木板平行C把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力D必須先接通電源再釋放小車（2）如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)問的距離已在圖中標(biāo)出，測出小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過

7、程中，合力對小車做的功是 ，小車動能的增量是 （用題中和圖中的物理量符號表示）試卷第3頁，總3頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細(xì)校對后使用，答案僅供參考。參考答案11）左 ；（2）274 J；（3）272 J ；（4）結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差的允許范圍內(nèi)，重物的重力勢能的減小量等于其動能的增加量，所以重物的機(jī)械能守恒 ?！窘馕觥吭囶}分析：（1）因?yàn)榧垘ё鰟蚣铀龠\(yùn)動，相鄰兩點(diǎn)間的距離逐漸變大，故重物與紙帶的左端相連；（2）重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)時重力勢能的減少量；（3）打C點(diǎn)時的速度：；動能的增加量；（4）根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差的允許范圍內(nèi)，重物的重力勢能的減小量等于其動能的增加量，所以重物的機(jī)械

8、能守恒 ?？键c(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【答案】（1）A、F， 0.86 0.81（2）由于空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的摩擦阻力做功【解析】試題分析：（1）因?yàn)槲覀兪潜容^、的大小關(guān)系，故可約去比較，不需要用天平故A沒有必要；打點(diǎn)計(jì)時器是記錄時間的儀器，所以不需要秒表測量時間，故F沒有必要。從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時小車的瞬時速度大小 ，增加的動能。（2）的原因是由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力?？键c(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】能夠清楚該實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動規(guī)

9、律來解決紙帶問題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留。【答案】（1）D（2）0.98、0.48、0.49、>、有紙帶摩擦和空氣阻力【解析】試題分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接交流電源，故A錯誤；實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B錯誤；重物下落的時間不需要秒表測量，可以通過打點(diǎn)計(jì)時器得出，故C錯誤；釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器，故D正確。（2）B點(diǎn)的瞬時速度，則重錘的動能，重力勢能的減小量，數(shù)值上，原因是有紙帶的摩擦和空氣阻力，使得一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?？键c(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法，以及有關(guān)誤差分析，要學(xué)會根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析。4（1）ADBCEF（2） 157 B 122，120【解析】試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)步驟操作合理的排列順序是ADBCEF；（2）這三組數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是157，有效數(shù)字的個數(shù)不對；根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，因B點(diǎn)的速度能夠求得，故應(yīng)取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；從O點(diǎn)到問中所取的點(diǎn)，重物重力勢能的減少量Ep=mghB=100×98×0124J=122J，B點(diǎn)的速度：；動能的增加量 考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律5（1）ABC（2）mgs； 【解析】試題分析：（1）由于小車運(yùn)動過程中會遇到阻力，同時由于小車加速下降，處于失重狀態(tài)，拉力