機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

1、機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)練習(xí)題1. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50hz,查 得當(dāng)?shù)氐母α铀俣?8m/s某同學(xué)選擇了如卜圖的一條理想的紙帶，并用刻度尺測(cè) 量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離。圖中0點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D 分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。當(dāng)重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，重物質(zhì)量為lkg, 請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，填寫出下面四個(gè)空(計(jì)算結(jié)果保存三位有效數(shù)字)：(1) 由上圖可知，重物與紙帶的端相連。(填“左或"右);(2) 重力勢(shì)能的減少量J:(3) 動(dòng)能的增加量J;(4) 根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：2. 以卜圖是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意

2、圖.以以卜出了一些實(shí)驗(yàn)步驟：A. 用天平測(cè)出重物和夾子的質(zhì)量B. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同豎直面內(nèi)C. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在交流電源上，電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)D. 將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，上端用手提著，卜端夾匕系住重物的夾子，讓斎 物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，處于靜止?fàn)顟B(tài)E. 接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶，之后再斷開電源F. 用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間G. 更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)(1)對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，以上不必要的兩個(gè)步驟是_和圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,0為打出的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從適宜位置開始選取的 三個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0. 02 s打

3、一個(gè)點(diǎn).假設(shè)重物的質(zhì)最為0.5 kg,當(dāng)?shù)匚琢铀俣热二9. 8 m/s由圖乙所給的數(shù)據(jù)町算出(結(jié)果保存兩位仃效數(shù)丫): 從0點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能的減少量為J. 打B點(diǎn)時(shí)覓物的動(dòng)能為J.試指出造成第(1)問中計(jì)算結(jié)果不等的原因是3. 如卜圖為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝墜所用電源的頻率為50Hzo 某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)得方計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離(單位：cm)如下列圖， 圖中0點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C是連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)。紙窗na計(jì)時(shí)jbOA B 央子34 5.01 <-T06單位:cm(1) 關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A. 打

4、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)出甫物卜落的時(shí)間D. 釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2) 假設(shè)重錘質(zhì)量為lk助 重力加速度取/撫 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度vb二nt/s,重錘的動(dòng)能Exb二Jo從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)施錘的螢力勢(shì)能減小屋為J (結(jié)果保存兩位有效數(shù)字通過計(jì)算.數(shù)值 上AEpAEk (填“ “=或“<)，這是岡為O4. 在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz, 重物質(zhì)量m=l. 00kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葴?. 80m/si(1)以下實(shí)驗(yàn)步驟操作介理的排列順序是填巧步驟前面的字

5、母).A. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直安裝在鐵架臺(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(或?qū)⒓垘ХD(zhuǎn))重新做實(shí)驗(yàn)D. 將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶E. 選擇一條紙帶，用刻度尺測(cè)出物體卜落的高度h：、h：、hs-嘰，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速 度 VI、V：、WVnF. 分別算出和mgh=,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范田內(nèi)看是否相等乙itr15.7(2)某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如卜圖，其中0點(diǎn)是打卜的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C 為從介適位置開始選取的二個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量0點(diǎn) 到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中單位cm) 這三組數(shù)據(jù)

6、中不符合讀數(shù)要求的是 根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中0點(diǎn)到點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 從0點(diǎn)到問屮所取的點(diǎn)，巫物重力勢(shì)能的減少1AEP=J,動(dòng)能的增加量AEfJ (結(jié)果保存三位有效數(shù)字)5. 在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系， 采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)用鉤碼的垂力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是.多項(xiàng)選擇，只需填字母代號(hào)A. 保證鉤碼的質(zhì)屋遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)屋B. 保證細(xì)線與長(zhǎng)木板平行C. 把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡縻擦力D. 必須先接通電源再釋放小車2如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其

7、中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù) 點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)問的距離己在圖中標(biāo)出，測(cè)出小車的質(zhì) 最為M.鉤碼的總質(zhì)最為m.從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中,合力對(duì)小車做的功是 ,小車動(dòng)能的增量是 用題中和圖中的物理量符號(hào)表示.參考答案1. 1)左； 2. 74 J： (3) 2. 72 J ：(4)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差的允許范惘內(nèi)，重物的重力勢(shì)能的減小量等于其動(dòng)能的增加量，所 以逐物的機(jī)械能守恒?！窘馕觥吭囶}分析：(1)因?yàn)榧垘∽鰟蚣铀龠\(yùn)動(dòng)，相鄰兩點(diǎn)間的距離逐漸變?nèi)耍手匚锱c紙帶的左端相連；(2)重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能的減少量碼=mghg丿=2.74 丿：3)打C點(diǎn)時(shí)的速度

8、0.3815-0.195宀m/s-233m/s:動(dòng)能的增加量2x0.04AE =丄 mv2= lx 1x233=7 = 2.727；人2(2根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)町得出結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差的允許范囤內(nèi)，重物的重力勢(shì)能的減小量等于 其動(dòng)能的增加量，所以重物的機(jī)械能守恒?？键c(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【答案】A、F,(2)由于空氣阻力和紙帯與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力做功【解析】試題分析：(1)因?yàn)槲覀兪潜葦M加勸、丄"/的大小關(guān)系，故協(xié)可約去比擬，不需要用天2平.故A沒有必要：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是記錄時(shí)間的儀器，所以不需要秒表測(cè)量時(shí)間，故F沒有必 要。 從0點(diǎn)F落到B點(diǎn)的過程中,減少的重力勢(shì)能AEp2 =0.86J o

9、 根拯勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，町以求出打紙帶上B 點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小.耳=公 =02299_0.1579 =亦/$ ,"2T 2x0.02增力H的動(dòng)能 AE； =lmv= =1x0.5x(1.8): =0.81J o& 2 & 2(2) ©羋的原因是由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力?？键c(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】能夠清楚該實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來解決 紙帶問題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算要注意單位的換算和有效數(shù)字的保存【答案】D、有紙帶摩擦和空氣阻力【解析】試題分析：(1)

10、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤：實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶， 故B錯(cuò)誤；靈物卜*落的時(shí)間不需要秒表測(cè)量，可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得出,故C錯(cuò)誤：釋放重 物前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故D正確。(2) B點(diǎn)的瞬時(shí)速度V,= = (706-3 14)X1°'2 m/s = 0.93m / 5 ,那么垂錘的動(dòng)能Ekli - + nn 二 * x 1 x 0.98： q 0.48J-2x0.02m/ s = .55m/ s動(dòng) 能 的 增 加 量= 1x1x1.55=1.207 重力勢(shì)能的減小M A£p = nigh = 1x9.8x0.05017 0.49J，數(shù)值上AEpAA

11、E原因是有紙帶的摩擦和空氣阻力.使得一局部碗力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】此題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法，以及行關(guān)誤差分析，要學(xué) 會(huì)根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析。4. (1) ADBCEF(2) 15. 7B 1. 22, 1. 20【解析】試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)步驟操作介理的排列順序是ADECEF： (2)這三組數(shù)據(jù)中不符介讀數(shù) 要求的是15. 7,有效數(shù)字的個(gè)數(shù)不對(duì)：根據(jù)圖匕所得的數(shù)據(jù)，因B點(diǎn)的速度能夠求得, 故應(yīng)取圖中0點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；從0點(diǎn)到問中所取的點(diǎn)，巫物巫力勢(shì)能 的減少量Emghs二 1 00 X 9 .8 X 0.124J=1 .22J , B 點(diǎn)的速度：考點(diǎn)：臉證機(jī)械能守恒定律5. (1) ABC(2)mgs；(券)'一(壽門【解析】試題分析：(1)由于小車運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)遇到阻力，同時(shí)由于小車加速卞降，處于失重狀態(tài)， 拉力小于重力，故要使拉力接近勾碼的重量，要平衡摩擦力，以及要使勾碼