實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含答案）

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律為驗(yàn)證在自由落體過程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩點(diǎn)分別固定了兩個(gè)速度傳感器，速度傳感器可以測出運(yùn)動物體的瞬時(shí)速度．在實(shí)驗(yàn)中測得一物體自由下落經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度是v1，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度是v2，為了證明物體經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相等，這位同學(xué)又設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)步驟，你認(rèn)為其中不必要或者錯(cuò)誤的是(????)A.用天平測出物體的質(zhì)量

B.測出A、B兩點(diǎn)間的豎直距離

C.利用12mv22?12mv12算出物體從在利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz，甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶如圖所示，應(yīng)選________紙帶好．

(2)若通過測量紙帶上某兩點(diǎn)間距離來計(jì)算某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，進(jìn)而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．現(xiàn)已測得2、4兩點(diǎn)間距離為s1，0、3兩點(diǎn)間距離為s2，打點(diǎn)周期為T，為了驗(yàn)證0、3兩點(diǎn)間機(jī)械能守恒，則s1、s2和在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，

(1)下列器材中不必要的是________(只需填字母代號)．A.重物

B.紙帶

C.天平

D.電源(2)如圖所示為實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記做O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，重力勢能的減少量等于________J，動能的增加量等于________J.(已知所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2，取3位有效數(shù)字．在利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是(????)A.重物下落的實(shí)際高度大于測量值

B.重物下落的實(shí)際高度小于測量值

C.重物實(shí)際末速度v大于gt(g為重力加速度，t為下落時(shí)間)

D.重物實(shí)際末速度v小于gt在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于紙帶的選擇和計(jì)數(shù)點(diǎn)的確定，下列說法正確的是(????)A.一定要選用第一個(gè)點(diǎn)跡就清晰的紙帶

B.可以取連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)

C.應(yīng)該每隔4個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

D.應(yīng)該選取紙帶前端(先打出)的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動．測得記號之間的距離依次為26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知電動機(jī)銘牌上標(biāo)有“1440r/min”的字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒．根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題：

(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T=________s，圖乙中的圓柱棒的________端是懸掛端(填“左”或“右”)．(2)根據(jù)乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號C時(shí)，圓柱棒下落的速度vC=________m/s；畫下記號D時(shí)，圓柱棒下落的速度vD=________m/s；記號C、D之間圓柱棒的動能的變化量為______J，重力勢能的變化量為________J(g=9.8m/s在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由下落物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)物體在打O點(diǎn)時(shí)釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)物體速度為v，如圖所示，一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中填寫如下：v=2.36m/s，?=28.76cm，v22=2.785老師批閱：“數(shù)據(jù)非實(shí)驗(yàn)所得！”老師作此批閱的理由是什么？

在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示，圖中O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)，則重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)，(重物質(zhì)量為m)(1)重力勢能減少量為多少？(2)動能增加量為多少？(3)根據(jù)數(shù)據(jù)得出什么結(jié)論？產(chǎn)生誤差的原因是什么？在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m=1.00kg的重錘拖著紙帶下落，在此過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D和E，如圖所示．其中O為重錘開始下落時(shí)記錄的點(diǎn)，各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2.本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率f=50Hz.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重錘下落的速度vB=________m/s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)D時(shí)，重錘下落的速度vD(2)從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過程中，重錘重力勢能減小量ΔEp=________J，重錘動能增加量Δ(3)在誤差允許范圍內(nèi)，通過比較________就可以驗(yàn)證重錘下落過程中機(jī)械能守恒了．(4)設(shè)重錘在下落過程中受到恒定不變的阻力F，則可根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得阻力F的表達(dá)式為________________(用題中所給字母m，g，s1，s2，f表示一士兵乘飛機(jī)巡查，用一部自動照相機(jī)在空中攝影，他選好快門開啟的時(shí)間間隔1s，鏡頭放大率為1100，將一蘋果從飛機(jī)上自由落下開始到落地的拍攝照片如下圖所示．

(1)該地的重力加速度為________m/s(2)飛機(jī)離地面的高度________m．(3)試根據(jù)此照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

答案和解析1.AC

2.(1)甲

(2)T2=s128gs2

3.【答案】(1)C；(2)6.86；6.85。

4.【答案】D

5.【答案】B

6.【答案】(1)0.042；左；

(2)1.2；1.6；0.53；0.57；在誤差允許范圍內(nèi)，圓柱體的機(jī)械能是守恒的。

7.【答案】在本實(shí)驗(yàn)中，由于空氣阻力和摩擦力不可避免，所以重力勢能的減少量大于動能的增加量，或者說物體下落的實(shí)際加速度a<g.(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，重錘重力勢能減少量等于動