验证机械能守恒定律实验(吐血整理经典题).doc

1、 1 / 4实验：验证机械能守恒定律1下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是 ( )A重物质量的称量不准会造成较大误差B重物质量选用得大些，有利于减小误差C重物质量选用得较小些，有利于减小误差D纸带下落和打点不同步不会影响实验2.用如图所示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，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是( )A重力势能的减少量明显大于动能的增加量B重力势能的减少量明显小于动能的增加量C重力势能的减少量等于动能的增加量D以上几种情况都有可能3有 4 条用打点计时器(所用交流电频率为 50 Hz)打出的纸带 A、B 、C、

2、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的 4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为 s1、 s2、s 3。请你根据下列 s1、s 2、s 3 的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为 9.791 m/s2) ( )A61.0 mm 65.8 mm 70.7 mmB41.2 mm 45.1 mm 53. 0mmC49.6 mm 53.5 mm 57.3 mmD60.5 mm 61.0 mm 60.6 mm4如图是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带有关尺寸在图中已注明我们选中n 点来验证机械能守恒定律下面举一些计

3、算 n 点速度的方法，其中正确的是( )A n 点是第 n 个点，则 vn gnTB n 点是第 n 个点，则 vn g(n1) TC vnsn sn 12TD vnhn 1 hn 12T5某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度 g9.80 m/s 2。测得所用重物的质量为 1.00 kg。(1)下面叙述中正确的是_。A应该用天平称出重物的质量B可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近 2 mm 的纸带来处理数据C操作时应先松开纸带再通电D打点计时器应接在电压为 46 V 的交流电源上(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用

4、同一装置得到三条点迹清晰的纸带，量出各纸带上第一、二2 / 4两点间的距离分别为 0.18 cm、0.19 cm、0.25 cm，则可肯定_同学在操作上有错误，错误是_。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点 A、B 、C 到第一个点 O 间的距离分别为 15.55 cm、19.20 cm 和 23.23 cm。则当打点计时器打点 B 时重物的瞬时速度 v_ m/s；重物由 O 到 B 过程中，重力势能减少了_J，动能增加了_J( 保留 3 位有效数字 )，6在“验证机械能守恒定律”的实验中，图(甲)是打点计时器打出的一条纸带，选取其中连续的计时点标为 A、 B、 CG、 H、 I，

5、对 BH 段进行研究(1)已知打点计时器电源频率为 50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_(2)用刻度尺测量的距离如图(乙)，读出 A、 C 两点间距为_cm， B 点对应的速度vB_m/s(保留三位有效数字)(3)若 H 点对应的速度为 vH，重物下落的高度为 hBH，当地重力加速度为 g，为完成实验，要比较 v12与_的大小(用字母表示)2B7利用图装置做“验证机械能守恒定律”的实验(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_ _(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秒表(2)图是实验

6、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，重锤重力势能的减少量| Ep|_，动能的增加量 Ek_.(3)在实验过程中，下列实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做实验时，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，再根据公式 v计算，其中 g 应取当地的重力加速度2ghD用刻度尺测量某点到 O 点的距离 h，利用公式 m

7、gh 计算重力势能的减少量，其中 g 应取当地的重3 / 4力加速度(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点 O 的距离 h，并计算出打相应计数点时重锤的速度 v，通过描绘 v2 h 图象去研究机械能是否守恒若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的 v2 h 图象是下列图中的_8为了验证机械能守恒定律，岳口高中的金金设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A小车B钩码C一端带滑轮的木板D细线E电火花计时器F纸带G毫米刻度尺H低压交流电源I220 V 的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是_(填写器材序号)

8、，还应补充的器材是_(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续 7 个点(标号 06)，测出0 到 1、2、3、4、5、6 点的距离分别为 d1、 d2、 d3、 d4、 d5、 d6，打点周期为 T.则打点 2 时小车的速度 v2_；若测得小车质量为 M、钩码质量为 m，打点 1 和点 5 时小车的速度分别用v1、 v5表示，已知重力加速度 为 g，则验证点 1 与点 5 间系统的机械能守恒的关系式可表示为_(3)在实验数据处理时，如果以 为纵轴，以 d 为横轴，根据实验数据绘出 d 图象，其图线的斜v22 v22率表示的物理量的表达式为_4 / 41.B 2.A 3

9、.C 4.CD 5.丙，0.25；1.92m/s ，1.88，1.846(1)0.02 s (2)5.40 1.35 (3) v ghBH122H解析 (1)打点计时器电源频率为 50 Hz，则每隔 0.02 s 打一点(2) sAC(5.900.50)cm5.40 cm， vB sAC2Tm/s1.35 m/s.(3)由动能定理有 mghBH mv mv ，得 ghBH.5.4010 220.02 12 2H 12 2B v2B2 v2H27(1)AC (2) mghB (3)ABD (4)Am hC hA 28T2解析 (1)验证机械能守恒定律实验，需要尽量减小阻力，以使得减少的重力势能接

10、近增加的动能，所以选择铁质重锤而不是木质重锤，这样可以尽量减少阻力影响，即选项 A 对，B 错；在计算速度时需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 是必须的；而秒表不需要，只要查相邻点的间隔即可得时间间隔，因为打点计时器每隔 0.02 秒打一个点，所以 E 错误；有刻度尺测量点间距，而不需要游标卡尺，选项 D 错(2) O 点到 B 点下落的高度为 hB，所以减少的重力势能为 mghB，增加的动能要计算 B 点的瞬时速度， B 为 AC 的中间时刻即等于 AC的平均速度，所以 vB ，增加的动能 Ek mv .(3)为保证只有重力做功，释放前纸带竖hC hA2T 12 2B

11、m hC hA 28T2直可减少纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，选项 A 对；实验过程先接通电源，待打点稳定后再释放重锤，选项 B 对；速度的计算必须从纸带数据来求，而不能根据自由落体运动求速度，如果按照自由落体运动的速度来求解则减少的重力势能一定等于增加的动能，验证就没有意义了，选项 C 错；计算减少的重力势能 mgh 一定要按照当地的重力加速度来计算，选项 D 对(4)若有恒定的阻力存在，则根据动能定理可得( mg f)h mv2，即 212 v2h，所以图象斜率为定值，而且过原点，对照选项 A 对(gfm)8(1)H 天平 (2) 或 mg(d5 d1) (M m)(v v ) (3)d3 d12T d44T 12 25 21 mgM m解析 (1)电火花计时器使用的是 220 V 交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量 M；(2)打点 2 时的速度等于 13 或 04 间的平均速度，即 v2 或 ；根据机械能守恒，整个系统减小d3 d12T d44T的重力势能等于整个系统增加的动能，即 mg(d5 d1) (M m)(v v ) ；(3)根据 mgd (M m)v2得： 12 25 21 12 v22d，所以 d 图象的斜率表示的物理量的表达式为 .mgM m v22 mgM m