2019-2020年高中物理 第七章 第9節(jié) 實驗 驗證機械能守恒定律練習(xí) 新人教版必修21(溫州十校聯(lián)合體xxxx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)在“驗證機械能守恒定律”實驗中，紙帶將被釋放瞬間的四種情況如照片所示，其中最合適的是()答案：D2(海岳中學(xué)xxxx學(xué)年高一下學(xué)期期末)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，下面列出一些實驗步驟：A用天平稱出重物和夾子的重量B把重物系在夾子上C將紙帶穿過計時器，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點計時器靜止D把打點計時器接在學(xué)生電源的交流輸出端，把輸出電壓調(diào)至6V(電源不接通)E把打點計時器固定在桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直線上F在紙帶上選取幾個點，進行測量和記錄數(shù)據(jù)G用秒表測出重物下落時間H接通電源，待計時器響聲穩(wěn)定后釋放紙帶I切斷電源J更換紙帶，重新進行兩次K在三條紙帶中選出較好的一條L進行計算，得出結(jié)論，完成報告M拆下導(dǎo)線，整理器材以上步驟中，不必要的有_，正確步驟的合理順序是_(填寫字母)。答案：AG；EDBCHIJMKFL解析：只為了驗證機械能守恒，沒必要稱量重物的質(zhì)量。打點計時器本身就是計時儀器，不再需要秒表。3(鄂南、黃石、鄂州三校xxxx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)某同學(xué)做驗證機械能守恒定律實驗時，不慎將一條挑選出的紙帶一部分損壞，損壞的是前端部分。剩下的一段紙帶上各相鄰點間的距離已測出標在圖中，單位是cm。打點計時器工作頻率為50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。(1)重物在2點的速度v2_，在5點的速度v5_，此過程中動能增加量Ek_，重力勢能減少量Ep_。由以上可得出實驗結(jié)論_。(2)根據(jù)實驗判斷下列圖中正確的圖象是(其中Ek表示物體動能的變化量，h表示物體下落的高度)答案：(1)1.50m/s2.075m/s1.03mJ1.06mJ在誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒(2)C解析：(1)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，可以求出重物在2點的速度v2m/s1.50m/s和重物在5點的速度v5m/s2.075m/s，所以動能增加量為Ekvv1.03mJ，重力勢能減少量為Epmgh25m×9.8×(3.23.64.0)×102J1.06mJ，由以上可得出實驗結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒。(2)物體機械能守恒，應(yīng)有物體減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的動能，即Ekmgh，可見物體增加的動能與下落的距離成正比，選項C正確。4利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖所示：(1)實驗步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在水平面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；用游標卡尺測量擋光條的寬度為l9.30mm。由導(dǎo)軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離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下列所示物理量的表達式；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Ek2_。在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_(重力加速度為g)。(3)如果Ep_，則可認為驗證了機械能守恒定律。答案：(1)60.00(答案在59.9660.04之間的也可)(2)(Mm)()2(Mm)()2mgs(3)Ek2Ek1解析：(1)距離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成瞬時速度，擋光條的寬度l可用游標卡尺測量，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。當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)的總動能分別為Ek1(Mm)v(Mm)()2；Ek2(Mm)v(Mm)()2。在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量Epmgs。(3)如果在誤差允許的范圍內(nèi)EpEk2Ek1，則可認為驗證了機械能守恒定律。能力提升1我國艦載飛機在“遼寧艦”上成功著艦后，某課外活動小組對艦載飛機利用阻攔索著艦的力學(xué)問題很感興趣。他們找來了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水，制作了如圖所示的裝置，準備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達到實驗?zāi)康?，需直接測量的物理量是鋼球由靜止釋放時的_和在橡皮條阻攔下前進的距離，還必須增加的一種實驗器材是_。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力，重力加速度已知，根據(jù)_定律(定理)，可得到鋼球被阻攔前的速率。答案：高度(距水平木板的高度)刻度尺機械能守恒(動能)解析：本題用實驗情景考查機械能守恒定律。設(shè)鋼球釋放點距水平木板的高度為h，由機械能守恒定律(或動能定理)得mghmv2v要求鋼球被阻攔前的速度v，只要知道h，因此需再加的實驗器材是刻度尺，用以測量h。2(江蘇啟東中學(xué)xxxx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證機械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表(當?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m0.2kg，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：時刻t2t3t4t5速度(m·s1)4.994.483.98(1)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)，若Ep與Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律。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：(1)3.48(2)1.241.28(3) <存在空氣阻力解析：(1)t5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；(3)Ep<Ek，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(遼寧省實驗中學(xué)、東北育才中學(xué)、大連二十高xxxx學(xué)年高一下學(xué)期期末聯(lián)考)“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行。(1)比較這兩種方案，_(選填“甲”或“乙”)方案好些。(2)下圖是某種方案得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間距離如圖所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T0.1s，物體運動的加速度a_m/s2；該紙帶是采用_(選項“甲”或“乙”)實驗方案得到的。(3)下圖是采用甲方案時得到的一條紙帶，在計算圖中N點速度時，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進行，其中正確的是()AvNgnTBvNCvN DvNg(n1)T答案： (1)甲(2)4.83m/s2乙(3)BC解析：(1)比較甲、乙兩種方案，乙方案中產(chǎn)生的阻力對實驗的影響大于甲方案，因此應(yīng)選的方案是甲。(2)由題意得：a4.83m/s，所以該紙帶是采用乙實驗方案得到的。(3)計算N點速度應(yīng)通過實驗得到的紙帶，經(jīng)測量計算得出，所以應(yīng)選B、C。4某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點，依次為1、2、3、4、5、6、7，測量各計數(shù)點到第一個打點的距離h，并正確求出打相應(yīng)點時的速度v。各計數(shù)點對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：計數(shù)點1234567h(m)0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v(m/s)1.942.332.733.133.50v2(m2/s2)3.765.437.459.8012.25(1)請在圖乙坐標中，描點作出v2h圖線；(2)由圖線可知，重錘下落的加速度g_m/s2(保留三位有效數(shù)字)；(3)若當?shù)氐闹亓铀俣萭9.8m/s2，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗證自由下落的重錘機械能守恒的依據(jù)是_。答案：(1)作出v2h圖線如圖(2)9.75(答9.699.79均給分)(3)圖線為通過坐標原點的一條直線，斜率的一半與g基本相等(不交代“通過坐標原點”也給分)