第5節(jié)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（含答案）

PAGE第1頁(yè)，共1頁(yè)2021-2022學(xué)年人教版（2019）必修第二冊(cè)第八章第5節(jié)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律能力提升練習(xí)一、單選題1．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)依據(jù)紙帶求得相關(guān)各點(diǎn)的瞬時(shí)速度以及與此相對(duì)應(yīng)的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸，建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)后畫(huà)出變化圖線，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.若所有操作均正確，則得到的v2-h圖象應(yīng)是圖中的（）A．B．C．D．2．某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源B．完成該實(shí)驗(yàn)需要秒表C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源D．實(shí)驗(yàn)時(shí)必需測(cè)量物體的質(zhì)量3．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是（）A．選用重錘時(shí)，密度大體積小的比密度小體積大的好B．選用重錘時(shí)，密度小體積大的比密度大體積小的好C．選用的重錘一定要測(cè)其質(zhì)量D．重錘的質(zhì)量大小與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性無(wú)關(guān)4．如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊A、B，通過(guò)跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．重力對(duì)A做的功等于A動(dòng)能的增加量C．輕繩對(duì)B做的功等于B勢(shì)能的增加量D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失量等于A克服摩擦力做的功5．某位同學(xué)做利用自由落體運(yùn)動(dòng)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列操作步驟中錯(cuò)誤的是（）A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線連接到低壓交流電源B．將連有重錘的紙帶穿過(guò)限位孔，將紙帶和重錘提升到一定高度C．先釋放紙帶，再接通電源D．更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)6．關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中摩擦不可避免，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2mm，則無(wú)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．為驗(yàn)證在自由落體過(guò)程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩點(diǎn)分別固定了兩個(gè)速度傳感器，速度傳感器可以測(cè)出運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度。在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一物體自由下落經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度是v1，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是v2，為了證明物體經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相等，這位同學(xué)又設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)步驟，你認(rèn)為其中不必要或者錯(cuò)誤的是（）A．用天平測(cè)出物體的質(zhì)量B．測(cè)出A、B兩點(diǎn)間的豎直距離C．利用mv－mv算出物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能的變化量D．驗(yàn)證v－v與2gh是否相等8．如圖所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在該實(shí)驗(yàn)中（）A．需要用秒表測(cè)量重物下落的時(shí)間B．需要用刻度尺測(cè)量重物下落的高度C．釋放紙帶時(shí)，重物應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電火花計(jì)時(shí)器D．電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為交流10V以下9．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中不需測(cè)量或計(jì)算的物理量是（）A．下落高度 B．瞬時(shí)速度 C．重物質(zhì)量 D．時(shí)間10．某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打出的一條紙帶中選取了清晰的點(diǎn)進(jìn)行研究，根據(jù)所學(xué)的知識(shí)計(jì)算出打2、3兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，并用、表示，用刻度尺測(cè)量出2、3兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，用表示。驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的關(guān)系式應(yīng)為（）A．B．C．D．二、多選題11．在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，紙帶上已按要求選出0、1、2、3、4、5、6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離依次為x1、x2、x3、x4、x5、x6，則可以判斷和計(jì)算出（）A．計(jì)數(shù)點(diǎn)0的對(duì)應(yīng)速度v0一定為0B．根據(jù)平均速度可計(jì)算出第1計(jì)數(shù)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度，同理可算出v2、v3、v4、v5C．無(wú)法計(jì)算出v0和v6的大小D．可作出v－t圖象求出斜率即加速度12．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是（）A．選用的重錘質(zhì)量過(guò)大B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶有阻力C．空氣對(duì)重錘有阻力D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不仔細(xì)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確13．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)恰好靜止。物塊向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過(guò)程中（）A．彈簧的最大彈力為μmgB．物塊克服摩擦力做的功為2μmgsC．彈簧的最大彈性勢(shì)能為μmgsD．物塊在A點(diǎn)的初速度為14．某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物動(dòng)能的增加量明顯小于重力勢(shì)能的減少量，造成這一結(jié)果的原因可能有（）A．阻力太大B．重物的質(zhì)量太大C．操作或測(cè)量不正確D．機(jī)械能守恒定律不成立15．如圖所示的裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門(mén)、滑塊和砂桶等組成。光電門(mén)可以測(cè)出滑塊的遮光板分別通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間Δt1、Δt2，游標(biāo)卡尺可以測(cè)出遮光板的寬度d，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)間的距離L，另用天平測(cè)出滑塊、砂桶（含砂）的質(zhì)量分別為M和m，下列說(shuō)法正確的是（）A．用該裝置可以測(cè)出滑塊通過(guò)兩光電門(mén)的速度，并計(jì)算出滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度aB．用該裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，要保證拉力近似等于砂桶（含砂）的重力，因此必須滿足m≤MC．可以用該裝置驗(yàn)證滑塊的機(jī)械能守恒D．可以用該裝置探究“功和速度變化的關(guān)系”三、實(shí)驗(yàn)題16．某同學(xué)用如圖所示的裝置通過(guò)研究重錘的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知重力加速度為g。（1）在實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中，我們選用如圖所示的起點(diǎn)O與相鄰點(diǎn)之間距離約為2mm的紙帶來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖中A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的原始點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)．設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，下列表達(dá)式可以用在本實(shí)驗(yàn)中計(jì)算F點(diǎn)速度vF的是________。A．vF＝g(nT)B．vF＝C．vF＝D．vF＝（2）若代入圖中所測(cè)的數(shù)據(jù)，求得在誤差范圍內(nèi)等于________(用已知量和圖中測(cè)出的物理量表示)，即可驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．即使在操作及測(cè)量無(wú)誤的前提下，所求也一定會(huì)略________(選填“大于”或“小于”)后者的計(jì)算值，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果。17．如圖為一理想阿特伍德機(jī)示意圖，利用它可以驗(yàn)證力學(xué)定律。物塊A（安裝了一個(gè)遮光片）、B用輕質(zhì)無(wú)彈性的細(xì)繩連接后跨在輕質(zhì)光滑定滑輪兩端，兩物塊離地足夠高。物塊A上的遮光片正下方固定了一個(gè)光電門(mén)，光電門(mén)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)相連。預(yù)先已經(jīng)用天平測(cè)出了物塊A（含遮光片）、B的質(zhì)量分別為mA、mB（mA＞mB）在用游標(biāo)卡尺測(cè)遮光片寬度d時(shí)，讀數(shù)如圖乙，則d=___________mm。(1)接通光電門(mén)，由靜止同時(shí)釋放物塊A、B，此后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間。若想要利用該裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，還需要測(cè)量的物理量是___________（利用文字描述并標(biāo)明對(duì)應(yīng)的物理量符號(hào)），驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)需要驗(yàn)證的等式為_(kāi)__________（寫(xiě)出等式的完整形式，無(wú)需簡(jiǎn)化）。(2)若要利用上述所有數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則所需要驗(yàn)證的等式為_(kāi)__________（寫(xiě)出等式的完整形式，無(wú)需簡(jiǎn)化）。

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