2024_2025学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律5实验：验证机械能守恒定律练习含解析新人教版必修2.docx

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试验:验证机械能守恒定律

课后训练巩固提升

双基巩固学考突破

1.某同学做验证机械能守恒定律的试验,下列操作步骤错误的是()

A.把电磁打点计时器固定在铁架台上,并用导线连接到低压交变电源上

B.将连有重锤的纸带穿过限位孔,将纸带和重锤提升到肯定高度

C.先释放纸带,再接通电源

D.更换纸带,重复试验,依据记录处理数据

解析:在做验证机械能守恒定律的试验时,应先接通电源,后释放纸带,以保证打第一个点时纸带的初速度为零,C错误,A、B、D正确。

答案:C

2.(多选)在验证机械能守恒定律试验中,为测量速度及高度而选择纸带时,较为志向的纸带具备的特点是()

A.点迹小而清楚

B.点迹粗

C.第一、二两点间的距离接近2mm

D.纸带长度较长(60~80cm)

解析:点迹小而清楚的纸带在测量时产生的误差小,计算结果精确,A正确,B错误;依据试验需验证的关系mgh=12mv2,其中h应是从静止起先下落的高度,而重物从静止起先下落的第一个0.02s(打点时间间隔)内所下落的高度为h1=12gt12=12

答案:ACD

3.用如图所示的装置验证机械能守恒定律,由于电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上,纸带通过时受到较大的阻力,这样试验造成的结果是()

A.重力势能的削减量明显大于动能的增加量

B.重力势能的削减量明显小于动能的增加量

C.重力势能的削减量等于动能的增加量

D.以上几种状况都有可能

解析:由于重物下落时要克服阻力做功,重物削减的重力势能转化为重物的动能和系统的内能,故重力势能的削减量大于动能的增加量,A正确。

答案:A

4.甲同学打算做验证机械能守恒定律的试验,乙同学打算做探究加速度与力、质量的关系的试验。

图中A、B、C、D、E表示部分试验器材,甲同学需在图中选用的器材是;乙同学需在图中选用的器材是。(用字母表示)?

解析:甲同学做验证机械能守恒定律的试验时,只需验证gh=12v2即可,不须要知道重物的质量,但需用打点计时器打出的纸带计算速度v,故选A、B。乙同学做探究加速度与力、质量的关系的试验时,需考虑F、m、a三者的测量,取小车探讨

答案:ABBDE

5.利用图甲装置做验证机械能守恒定律的试验。

甲

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交变电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必需运用的还有。(选填器材前的字母)?

A.大小合适的铁质重锤

B.体积较大的木质重锤

C.刻度尺

D.游标卡尺

E.停表

(2)图乙是试验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。

重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的削减量|ΔEp|=,动能的增加量ΔEk=。?

乙

(3)在试验过程中,下列试验操作和数据处理正确的是。?

A.释放重锤前,使纸带保持竖直

B.做试验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤

C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再依据公式v=2gh计算,其中g

D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的削减量,其中g应取当地的重力加速度

解析:(1)验证机械能守恒定律试验,须要尽量减小阻力,以使增加的动能接近削减的重力势能,所以选择铁质重锤,这样可以尽量减小阻力影响,即选项A正确,B错误;在计算速度时须要刻度尺测量点迹之间的距离以及下落的高度,所以选项C正确;停表不须要,从纸带上即可得时间间隔,所以E项错误;用刻度尺测量点间距,而不须要游标卡尺,选项D错误。(2)O点到B点下落的高度为hB,所以削减的重力势能为mghB,增加的动能要计算B点的瞬时速度,B为AC的中间时刻即B点的瞬时速度等于AC的平均速度,所以vB=hC-hA2T,增加的动能ΔEk=12mvB2=m(hC-hA)

答案:(1)AC

(2)mghBm

(3)ABD

6.在一次试验验证课上,某同学利用自由落体运动来验证机械能守恒定律,该同学起先试验时的情形如下图所示,他将打点计时器接通低压电源后释放纸带。

(1)请指出该同学在试验操作中存在的两处明显错误或不当的地方。

①;?

②。?

(2)该同学在老师的指导下规范了试验操作,重新进行试验,得到了几条(3~5条)打出一系列点的纸带,在选点验证机械能守恒时,有以下两种方案,其中对选取纸带的1、2两点间距离要求小于或接近2mm的是方案(填“一”或“二”)。?

方案一:利用起始点和第n点计算;

方案二:任取两点计算。

(3)该同学最终选择了方案一,结合