2018高一物理必修二第五章7.9：實(shí)驗(yàn)【驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律】課時作業(yè)（含答案）

1、.第七章第九節(jié) 根底夯實(shí)1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，紙帶將被釋放瞬間的四種情況如照片所示，其中最適宜的是答案：D2一同學(xué)用如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源有交流電頻率為50Hz和直流電兩種輸出。實(shí)驗(yàn)中，重錘從高處由靜止開場落下，重錘拖著的紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)展測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。該同學(xué)按如下步驟進(jìn)展實(shí)驗(yàn)：A用天平測量出重錘的質(zhì)量；B按圖示的裝置安裝器件；C將打點(diǎn)計時器接到電源的直流輸出端上；D接通電源后釋放懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E換用另外紙帶，重復(fù)步驟D；F選取適宜的紙帶；G測量所選紙帶上某些點(diǎn)之間的間隔 ；H根據(jù)測量的結(jié)果計

2、算重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，比較二者是否相等。以上實(shí)驗(yàn)步驟中有一項(xiàng)為哪一項(xiàng)沒有必要進(jìn)展的，它的步驟編號是_；有一項(xiàng)步驟操作有誤，它的步驟編號是_。答案：A；C解析：驗(yàn)證機(jī)械能守恒時，等式兩邊可以約去質(zhì)量，所以不需要測量重錘的質(zhì)量；打點(diǎn)計時器需接到低壓交流電源上，C步驟錯誤。3濟(jì)南一中20192019學(xué)年高一下學(xué)期期中在?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如下圖，其中A、B為打點(diǎn)計時器打下的第1、2個點(diǎn)，AB2mm，D、E、F為點(diǎn)跡明晰時連續(xù)打點(diǎn)的計時點(diǎn)，測得D、E、F到A的間隔 分別為S1、S2、S3圖中未畫出。設(shè)打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為f，重物質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度

3、為g。一位學(xué)生想從紙帶上驗(yàn)證打下A點(diǎn)到打下E點(diǎn)過程中，重物的機(jī)械能守恒。1實(shí)驗(yàn)中，如下哪些操作是必要的_。A用秒表測量時間B重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些C先開電源后放紙帶D先放紙帶后開電源2重物重力勢能減少量EP_，動能增量EK_。3比較EP和EK發(fā)現(xiàn)，重物重力勢能的減少量EP大于動能的增加量EK，造成這一誤差的原因_。答案：1BC2mgs2，3摩擦阻力和空氣阻力做負(fù)功，損失了機(jī)械能。解析：1實(shí)驗(yàn)中為減少誤差，重物的質(zhì)量要大些；要先開電源，再放紙帶。2由于AB2mm，所以A為計時起點(diǎn)EPmgs2，vEEKmv3由于存在阻力，所以EP>EK。4利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下圖

4、：1實(shí)驗(yàn)步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在程度面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至程度；用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度為l9.30mm。由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的間隔 s_cm。將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已能過光電門2；從數(shù)字計時器圖中未畫出上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間t1和t2；用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。2用表示直接測量量的字母寫出以下所示物理量的表達(dá)式；滑塊通過光電門1和光電門2的瞬時速度分別為v1_和v2_。當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼的總動能分別為Ek1_和

5、Ek2_。在滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_重力加速度為g。3假如Ep_，那么可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。答案：160.00答案在59.9660.04之間的也可2Mm2Mm2mgs3Ek2Ek1解析：1間隔 s80.30cm20.30cm60.00cm。2由于擋光條寬度很小，因此可以將擋光條通過光電門時的平均速度當(dāng)成瞬時速度，擋光條的寬度l可用游標(biāo)卡尺測量，擋光時間t可從數(shù)字計時器讀出。因此，滑塊通過光電門1和光電門2的瞬時速度分別為v1，v2。當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)的總動能分別為Ek1MmvMm2；Ek2MmvMm2。在滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的

6、過程中，系統(tǒng)勢能的減少量Epmgs。3假如在誤差允許的范圍內(nèi)EpEk2Ek1，那么可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。才能提升1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：1供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個，應(yīng)選擇：A質(zhì)量為10g的砝碼B質(zhì)量為200g的木球C質(zhì)量為50g的塑料球D質(zhì)量為200g的鐵球2以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用秒表測出重物下落的時間B可用自由落體運(yùn)動的規(guī)律計算重物的瞬時速度C因?yàn)槭峭ㄟ^比較和mgh是否相等來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，故不需要測量重物的質(zhì)量D釋放重物前應(yīng)手提紙帶的上端，使紙帶豎直通過限位孔3質(zhì)量m1kg的物體自由下落，得到如下圖的紙帶，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，那么從打點(diǎn)計時器

7、打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中， 物體重力勢能的減少量Ep_J，此過程中物體動能的增加量Ek_J。g9.8m/s2，保存三位有效數(shù)字答案：1D2CD32.282.26解析：1為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)選用鐵球。2EPmg2.28JvB2.125m/sEkmv2.26J。2江蘇啟東中學(xué)20192019學(xué)年高一下學(xué)期期末某同學(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)際間隔 ，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m0.2kg，計算結(jié)果保存三位有效數(shù)字：時刻t2t3t4t5速度m·s14.994.483.981

8、由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5_m/s；2從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量Ep_J，動能減少量Ek_J；3在誤差允許的范圍內(nèi)，假設(shè)Ep與Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計算得Ep_Ek選填“>“<或“，造成這種結(jié)果的主要原因是_ _。答案：13.4821.241.283 <存在空氣阻力解析：1t5時刻小球的速度v5×102m/s3.48m/s；2從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量Epmgh250.2×9.8×23.6821.1618.66×102J1.24J，動能減少量Ekmvmv1.28J；3Ep<Ek

9、，造成這種結(jié)果的主要原因是上升過程中存在空氣阻力。3如圖a中，懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處放有程度放置熾熱的電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動。在地面上放上白紙，上面覆蓋著復(fù)寫紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡。用重垂線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M。重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放球的落點(diǎn)痕跡如圖b所示，圖中米尺程度放置，零刻度線與M點(diǎn)對齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點(diǎn)的豎直間隔 ，再量出M、C之間的間隔 x，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重力加速度為g，小球的質(zhì)量為m。1根據(jù)圖b可以確定小球平拋時的程度射程為_cm。2

10、用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0_。3用測出的物理量表示出小球從A 到B過程中，重力勢能的減少量Ep_，動能的增加量Ek_。答案：165.02x3mgh1h24某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點(diǎn)，依次為1、2、3、4、5、6、7，測量各計數(shù)點(diǎn)到第一個打點(diǎn)的間隔 h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時的速度v。各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：計數(shù)點(diǎn)1234567hm0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777vm/s1.942.332.733.133.50v2m2/s23.765.437.459.8012.251請在圖乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v