高中物理 第七章 第九節(jié) 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)

1、實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、選擇題：1.如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(cè)出重物下落的時(shí)間D測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度2.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，其主要原因是.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，其主要原因是（）A重物的質(zhì)量過(guò)大B重物的體積過(guò)小C電源的電壓偏低D重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力3.在做“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，除了鐵

2、架臺(tái)、低壓交流電源、紙帶等實(shí)驗(yàn)器材外，還必需的器材應(yīng)包括（）A秒表B多用電表C打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D彈簧秤4.在用落體法做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作中正確合理的是（）A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接10V以下直流電源B先將連在重物上的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方，再接通電源C先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D先取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶，再切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源5.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已備有：電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、帶鐵夾的鐵架臺(tái)，還需要的器材是（）A彈簧秤B天平C秒表D重錘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

3、摩擦是不可避免的，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2 mm，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.在“研究機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)”中，重物從一定高度處自由下落的過(guò)程中，重力做了20J的功，則（）A該重物的重力勢(shì)能減少，減少量等于20JB該重物的重力勢(shì)能增加，增加量等于20JC該重物的重力勢(shì)能減少，減少量大于20JD該重物的重力勢(shì)能增加，增加量小于20J8.圖796 用圖796所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電火花計(jì)時(shí)器兩限位

4、孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）A重力勢(shì)能的減少量明顯大于動(dòng)能的增加量B重力勢(shì)能的減少量明顯小于動(dòng)能的增加量C重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量D以上幾種情況都有可能9.在用落體法做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作中正確合理的是（）A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接10V以下直流電源B先將連在重物上的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方，再接通電源C先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D先取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶，再切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源10.同學(xué)將一條做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，混在了其它三條紙帶中，已知打點(diǎn)

5、計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz為找出該紙帶，該同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間距離依次為S1、S2、S3請(qǐng)你根據(jù)下列S1、S2、S3的測(cè)量結(jié)果確定該紙帶為（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80 m/s2）（）A61.0mm 65.8mm 70.7mmB41.2mm 45.1mm 54.0mmC60.5mm 61.0mm 60.6mmD49.6mm 53.5mm 57.3mm11.下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說(shuō)法中，正確的是（）A重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差B重物質(zhì)量選用得小些，有利于減小誤差C重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D紙帶下落和

6、打點(diǎn)不同步會(huì)造成較大誤差答案：D.12如圖797是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶有關(guān)尺寸在圖中已注明我們選中n點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律下面舉一些計(jì)算n點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（）圖797An點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vngnTBn點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vng（n1）TCvnDvn13.在利用自由落體、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤的是（）A不需要天平B計(jì)時(shí)器的兩限位孔應(yīng)在同一豎線上，所選重物應(yīng)當(dāng)體積小、密度大C看重力勢(shì)能的減少量是否等于動(dòng)能的增加量，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒D應(yīng)該利用紙帶求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭14.“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用光電門測(cè)定擺錘在某一位置

7、的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度（實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)），求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得D點(diǎn)的機(jī)械能明顯偏大，造成該誤差的原因可能是（ ）A擺錘在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力的影響 B光電門沒(méi)有放在D點(diǎn)C擺錘在A點(diǎn)不是由靜止釋放的 D擺錘釋放的位置在AB之間15.如圖所示，用一輕繩系一小球懸于O點(diǎn).現(xiàn)將繩拉直使小球處于水平位置，然后靜止釋放，不計(jì)阻力.小球下列運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是（）A跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘在豎直方向向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)B懸點(diǎn)固定的單擺擺球獲得

8、一初速后在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)C摩天輪在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，艙內(nèi)的乘客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D帶電小球僅在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)二、填空題：16.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，有下述A至F六個(gè)步驟：_A、D、B、C、E、FA將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)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，重新做實(shí)驗(yàn)D將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器E選擇一條紙帶，用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h1、h2、h3、hn，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、vnF分別計(jì)算出和mg，在誤差范圍內(nèi)看是否相等（1）以上實(shí)驗(yàn)步驟按合理的操作步驟排序應(yīng)是_（2

9、） 計(jì)算表明，總有_mg（填“”“=”或“”），原因是_17. 用如圖798所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種重物從高處由靜止開始下落，重物上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A按照?qǐng)D示的裝置安裝器材；B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量；圖798D釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算分析重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能指出其中沒(méi)有必要進(jìn)

10、行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并說(shuō)明其原因：_.18.如圖所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大阻力，這樣會(huì)導(dǎo)致重物增加的動(dòng)能_（填“大于”、“小于”或“等于”）減少的勢(shì)能19. 某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)如圖乙所示為實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出C點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離OC=50.00cm，點(diǎn)A、E間的距離為AE=24.00cm已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的

11、交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=0.20kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80由這些數(shù)據(jù)可以計(jì)算出：重錘下落到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為_J，從開始下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，重錘的重力勢(shì)能減少了_J20“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中圖7910（甲）是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，選取其中連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)標(biāo)為A、B、C.G、H、I，對(duì)BH段進(jìn)行研究已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_用刻度尺測(cè)量距離時(shí)如圖（乙），讀出A、C兩點(diǎn)間距為_cm，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB_m/s（保留三位有效數(shù)字）若H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為vH，重物下落的高度為hBH，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為完成實(shí)驗(yàn)，要比較v與_的大小（用字

12、母表示）圖7910三、大題：21.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8 ，小球質(zhì)量m0.2kg，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時(shí)刻t2t3t4t5速度（m·s1）4.994.483.98（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5_m/s；（2）從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量Ep_J，動(dòng)能減少量Ek_J；（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若Ep與Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得Ep_Ek（選填“>”“<”或“”），造成這種結(jié)

13、果的主要原因是_ _。22.如圖所示，物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端，放手后，A向下B向上加速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有_（選填下面的序號(hào)）物塊A和B的質(zhì)量；物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間；繩子的長(zhǎng)度（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議：繩的質(zhì)量要輕；盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃；兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是_（3）寫出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議_23在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某小組按照

14、正確的操作選得紙帶如圖799.其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2，重錘質(zhì)量為m1 kg，計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）4圖799圖中的三個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_段的讀數(shù)，應(yīng)記作_cm；甲同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，他用AC段的平均速度作為B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度vB，則求得該過(guò)程中重錘的動(dòng)能增加量Ek_J，重力勢(shì)能的減少量Ep_J這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使Ek_Ep（選填“>”、“<”或“”）；乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)

15、動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O記為第1個(gè)點(diǎn)，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)因此他用vgt計(jì)算與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度vB，求得動(dòng)能的增加量Ek_J這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使Ek_Ep（選填“>”、“<”或“”）上述兩種處理方法中，你認(rèn)為合理的是_同學(xué)所采用的方法（選填“甲”或“乙”）24利用圖7911裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)圖7911除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有_（選填器材前的字母）A大小合適的鐵質(zhì)重錘B體積較大的木質(zhì)重錘C刻度尺D游標(biāo)卡尺E秒表圖7912是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶在紙帶上選取三

16、個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC.重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T.從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量|Ep|_，動(dòng)能的增加量Ek_圖7912在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是_A釋放重錘前，使紙帶保持豎直B做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘C為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式v計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣饶惩瑢W(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起

17、始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪h圖象去研究機(jī)械能是否守恒若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的h圖象是圖7913中的_圖791325為了探究機(jī)械能守恒定律，岳口高中的金金設(shè)計(jì)了如圖7914甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材：A小車B鉤碼C一端帶滑輪的木板D細(xì)線E電火花計(jì)時(shí)器F紙帶G毫米刻度尺H低壓交流電源I220 V的交流電源圖7914（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置和提供的實(shí)驗(yàn)器材，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是_（填寫器材序號(hào)），還應(yīng)補(bǔ)充的器材是_（2）實(shí)驗(yàn)中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點(diǎn)跡清晰且便于測(cè)量的連續(xù)7個(gè)點(diǎn)（標(biāo)號(hào)06），測(cè)出0到1、2、3、4、5、6點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6，打點(diǎn)周期為T.則打點(diǎn)2時(shí)小車的速度v2_；若測(cè)得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，打點(diǎn)1和點(diǎn)5時(shí)小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速度為g，則驗(yàn)證點(diǎn)1與點(diǎn)5間系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的關(guān)系式可表示為_（3）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，如果以為縱軸，以d為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出d圖象，其圖線的斜率表示的物理量的表達(dá)式為_參考答案：1. D2. D3. C4. B5. B6 D7. A8. A.