機械能守恒實驗練習題

1、機械能守恒實驗練習題1. 在“驗證機械能守恒定律的實驗中，己知打點計時器所用電源的頻率為50hz,查 得當地的甫力加速度98m/s某同學選擇了如卜圖的一條理想的紙帶，并用刻度尺測 量出了各計數點到0點的距離。圖中0點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D 分別是每打兩個點取出的計數點。當重物由0點運動到C點時，重物質量為lkg, 請根據以上數據，填寫出下面四個空(計算結果保存三位有效數字)：(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) 根據計算的數據可得出結論：2. 以卜圖是“驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意

2、圖.以以卜出了一些實驗步驟：A. 用天平測出重物和夾子的質量B. 把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同豎直面內C. 把打點計時器接在交流電源上，電源開關處于斷開狀態(tài)D. 將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，卜端夾匕系住重物的夾子，讓斎 物靠近打點計時器，處于靜止狀態(tài)E. 接通電源，待計時器打點穩(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，重新進行兩次實驗(1)對于本實驗，以上不必要的兩個步驟是_和圖乙為實驗中打出的一條紙帶,0為打出的第一個點,A、B、C為從適宜位置開始選取的 三個連續(xù)點(其他點未畫出)，打點計時器每隔0. 02 s打

3、一個點.假設重物的質最為0.5 kg,當地巫力加速度取g二9. 8 m/s由圖乙所給的數據町算出(結果保存兩位仃效數丫): 從0點下落到B點的過程中,重力勢能的減少量為J. 打B點時覓物的動能為J.試指出造成第(1)問中計算結果不等的原因是3. 如卜圖為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝墜所用電源的頻率為50Hzo 某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測得方計數點到0的距離(單位：cm)如下列圖， 圖中0點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C是連續(xù)打下的三個點。紙窗na計時jbOA B 央子34 5.01 <-T06單位:cm(1) 關于這一實驗，以下說法中正確的選項是()A. 打

4、點計時器應接直流電源B. 應先釋放紙帶，后接通電源打點C. 需使用秒表測出甫物卜落的時間D. 釋放重物前，重物應靠近打點計時器(2) 假設重錘質量為lk助 重力加速度取/撫 打點計時器打出B點時,重錘下落的速度vb二nt/s,重錘的動能Exb二Jo從開始下落算起，打點計時器打B點時施錘的螢力勢能減小屋為J (結果保存兩位有效數字通過計算.數值 上AEpAEk (填“ “=或“<)，這是岡為O4. 在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，打點計時器電源頻率為50Hz, 重物質量m=l. 00kg,當地重力加速度滬9. 80m/si(1)以下實驗步驟操作介理的排列順序是填巧步驟前面的字

5、母).A. 將打點計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(或將紙帶翻轉)重新做實驗D. 將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提著紙帶E. 選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體卜落的高度h：、h：、hs-嘰，計算出對應的瞬時速 度 VI、V：、WVnF. 分別算出和mgh=,在實驗誤差允許的范田內看是否相等乙itr15.7(2)某同學按照正確的操作選得紙帶如卜圖，其中0點是打卜的第一個點，A、B、C 為從介適位置開始選取的二個連續(xù)點(其他點未畫出)，該同學用毫米刻度尺測量0點 到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中單位cm) 這三組數據

6、中不符合讀數要求的是 根據圖上所得的數據，應取圖中0點到點來驗證機械能守恒定律 從0點到問屮所取的點，巫物重力勢能的減少1AEP=J,動能的增加量AEfJ (結果保存三位有效數字)5. 在追尋科學家研究足跡的過程中，某同學為探究恒力做功和物體動能變化間的關系， 采用了如圖甲所示的實驗裝置.(1)實驗時，該同學用鉤碼的垂力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為應該采取的措施是.多項選擇，只需填字母代號A. 保證鉤碼的質屋遠小于小車的質屋B. 保證細線與長木板平行C. 把長木板不帶滑輪的一端適當墊高以平衡縻擦力D. 必須先接通電源再釋放小車2如圖乙所示是實驗中得到的一條紙帶,其

7、中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個計數 點，相鄰計數點間的時間間隔為T,相關計數點問的距離己在圖中標出，測出小車的質 最為M.鉤碼的總質最為m.從打B點到打E點的過程中,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.參考答案1. 1)左； 2. 74 J： (3) 2. 72 J ：(4)結論：在實驗誤差的允許范惘內，重物的重力勢能的減小量等于其動能的增加量，所 以逐物的機械能守恒。【解析】試題分析：(1)因為紙帯做勻加速運動，相鄰兩點間的距離逐漸變人，故重物與紙帶的左端相連；(2)重物由0點運動到C點時重力勢能的減少量碼=mghg丿=2.74 丿：3)打C點時的速度

8、0.3815-0.195宀m/s-233m/s:動能的增加量2x0.04AE =丄 mv2= lx 1x233=7 = 2.727；人2(2根據計算的數據町得出結論:在實驗誤差的允許范囤內，重物的重力勢能的減小量等于 其動能的增加量，所以重物的機械能守恒?？键c：驗證機械能守恒定律【答案】A、F,(2)由于空氣阻力和紙帯與打點計時器的摩擦阻力做功【解析】試題分析：(1)因為我們是比擬加勸、丄"/的大小關系，故協(xié)可約去比擬，不需要用天2平.故A沒有必要：打點計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0點F落到B點的過程中,減少的重力勢能AEp2 =0.86J o

9、 根拯勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，町以求出打紙帶上B 點時小車的瞬時速度大小.耳=公 =02299_0.1579 =亦/$ ,"2T 2x0.02增力H的動能 AE； =lmv= =1x0.5x(1.8): =0.81J o& 2 & 2(2) ©羋的原因是由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力。考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】能夠清楚該實驗的工作原理和實驗步驟，熟練應用勻變速直線運動規(guī)律來解決 紙帶問題是力學實驗中常見的問題，計算要注意單位的換算和有效數字的保存【答案】D、有紙帶摩擦和空氣阻力【解析】試題分析：(1)

10、打點計時器應接交流電源，故A錯誤：實驗時應先接通電源，再釋放紙帶， 故B錯誤；靈物卜*落的時間不需要秒表測量，可以通過打點計時器得出,故C錯誤：釋放重 物前，重物應靠近打點計時器，故D正確。(2) B點的瞬時速度V,= = (706-3 14)X1°'2 m/s = 0.93m / 5 ,那么垂錘的動能Ekli - + nn 二 * x 1 x 0.98： q 0.48J-2x0.02m/ s = .55m/ s動 能 的 增 加 量= 1x1x1.55=1.207 重力勢能的減小M A£p = nigh = 1x9.8x0.05017 0.49J，數值上AEpAA

11、E原因是有紙帶的摩擦和空氣阻力.使得一局部碗力勢能轉化為內能?？键c：驗證機械能守恒定律【名師點睛】此題考查了驗證機械能守恒定律中的數據處理方法，以及行關誤差分析，要學 會根據可能產生誤差的原因進行分析。4. (1) ADBCEF(2) 15. 7B 1. 22, 1. 20【解析】試題分析:(1)實驗步驟操作介理的排列順序是ADECEF： (2)這三組數據中不符介讀數 要求的是15. 7,有效數字的個數不對：根據圖匕所得的數據，因B點的速度能夠求得, 故應取圖中0點到B點來驗證機械能守恒定律；從0點到問中所取的點，巫物巫力勢能 的減少量Emghs二 1 00 X 9 .8 X 0.124J=1 .22J , B 點的速度：考點：臉證機械能守恒定律5. (1) ABC(2)mgs；(券)'一(壽門【解析】試題分析：(1)由于小車運動過程中會遇到阻力，同時由于小車加速卞降，處于失重狀態(tài)， 拉力小于重力，故要使拉力接近勾碼的重量，要平衡摩擦力，以及要使勾碼