第5節(jié)實驗：驗證機械能守恒定律（含答案）

PAGE第1頁，共1頁2021-2022學年人教版（2019）必修第二冊第八章第5節(jié)實驗：驗證機械能守恒定律能力提升練習一、單選題1．在驗證機械能守恒定律的實驗中，某同學依據(jù)紙帶求得相關(guān)各點的瞬時速度以及與此相對應(yīng)的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸，建立坐標系，描點后畫出變化圖線，從而驗證機械能守恒定律.若所有操作均正確，則得到的v2-h圖象應(yīng)是圖中的（）A．B．C．D．2．某同學用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律"實驗。下列說法正確的是（）A．打點計時器使用的是交流電源B．完成該實驗需要秒表C．實驗時應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源D．實驗時必需測量物體的質(zhì)量3．在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，以下說法中正確的是（）A．選用重錘時，密度大體積小的比密度小體積大的好B．選用重錘時，密度小體積大的比密度大體積小的好C．選用的重錘一定要測其質(zhì)量D．重錘的質(zhì)量大小與實驗準確性無關(guān)4．如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊A、B，通過跨過定滑輪的不可伸長的輕繩連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A．兩滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B．重力對A做的功等于A動能的增加量C．輕繩對B做的功等于B勢能的增加量D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失量等于A克服摩擦力做的功5．某位同學做利用自由落體運動“驗證機械能守恒定律”的實驗，下列操作步驟中錯誤的是（）A．把打點計時器固定在鐵架臺上，用導線連接到低壓交流電源B．將連有重錘的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重錘提升到一定高度C．先釋放紙帶，再接通電源D．更換紙帶，重復實驗，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)6．關(guān)于“驗證機械能守恒定律”的實驗中，以下說法正確的是（）A．實驗中摩擦不可避免，因此紙帶越短越好，因為紙帶越短，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、2兩點間距若不接近2mm，則無論怎樣處理實驗數(shù)據(jù)，實驗誤差一定較大D．處理打完點的紙帶時，可以直接利用打點計時器打出的實際點跡，而不必采用“計數(shù)點”的方法7．為驗證在自由落體過程中物體的機械能是守恒的，某同學利用實驗系統(tǒng)設(shè)計了一個實驗，實驗裝置如圖所示，圖中A、B兩點分別固定了兩個速度傳感器，速度傳感器可以測出運動物體的瞬時速度。在實驗中測得一物體自由下落經(jīng)過A點時的速度是v1，經(jīng)過B點時的速度是v2，為了證明物體經(jīng)過A、B兩點時的機械能相等，這位同學又設(shè)計了以下幾個步驟，你認為其中不必要或者錯誤的是（）A．用天平測出物體的質(zhì)量B．測出A、B兩點間的豎直距離C．利用mv－mv算出物體從A點運動到B點的過程中動能的變化量D．驗證v－v與2gh是否相等8．如圖所示為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，在該實驗中（）A．需要用秒表測量重物下落的時間B．需要用刻度尺測量重物下落的高度C．釋放紙帶時，重物應(yīng)盡量遠離電火花計時器D．電火花計時器的工作電壓為交流10V以下9．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中不需測量或計算的物理量是（）A．下落高度 B．瞬時速度 C．重物質(zhì)量 D．時間10．某同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，從打出的一條紙帶中選取了清晰的點進行研究，根據(jù)所學的知識計算出打2、3兩計數(shù)點時紙帶的瞬時速度，并用、表示，用刻度尺測量出2、3兩計數(shù)點之間的距離，用表示。驗證機械能守恒定律的關(guān)系式應(yīng)為（）A．B．C．D．二、多選題11．在驗證“機械能守恒定律”的實驗中，紙帶上已按要求選出0、1、2、3、4、5、6七個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離依次為x1、x2、x3、x4、x5、x6，則可以判斷和計算出（）A．計數(shù)點0的對應(yīng)速度v0一定為0B．根據(jù)平均速度可計算出第1計數(shù)點的對應(yīng)速度，同理可算出v2、v3、v4、v5C．無法計算出v0和v6的大小D．可作出v－t圖象求出斜率即加速度12．在做“驗證機械能守恒定律”實驗時，發(fā)現(xiàn)重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，造成這種現(xiàn)象的原因是（）A．選用的重錘質(zhì)量過大B．打點計時器對紙帶有阻力C．空氣對重錘有阻力D．實驗時操作不仔細，導致數(shù)據(jù)測量不準確13．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m，從A點向左沿水平地面運動，壓縮彈簧后被彈回，運動到A點恰好靜止。物塊向左運動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過程中（）A．彈簧的最大彈力為μmgB．物塊克服摩擦力做的功為2μmgsC．彈簧的最大彈性勢能為μmgsD．物塊在A點的初速度為14．某同學利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律時，發(fā)現(xiàn)重物動能的增加量明顯小于重力勢能的減少量，造成這一結(jié)果的原因可能有（）A．阻力太大B．重物的質(zhì)量太大C．操作或測量不正確D．機械能守恒定律不成立15．如圖所示的裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和砂桶等組成。光電門可以測出滑塊的遮光板分別通過兩個光電門的時間Δt1、Δt2，游標卡尺可以測出遮光板的寬度d，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離L，另用天平測出滑塊、砂桶（含砂）的質(zhì)量分別為M和m，下列說法正確的是（）A．用該裝置可以測出滑塊通過兩光電門的速度，并計算出滑塊運動的加速度aB．用該裝置驗證牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于砂桶（含砂）的重力，因此必須滿足m≤MC．可以用該裝置驗證滑塊的機械能守恒D．可以用該裝置探究“功和速度變化的關(guān)系”三、實驗題16．某同學用如圖所示的裝置通過研究重錘的自由落體運動來驗證機械能守恒定律。已知重力加速度為g。（1）在實驗得到的紙帶中，我們選用如圖所示的起點O與相鄰點之間距離約為2mm的紙帶來驗證機械能守恒定律．圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始點，F(xiàn)點是第n個點．設(shè)相鄰點間的時間間隔為T，下列表達式可以用在本實驗中計算F點速度vF的是________。A．vF＝g(nT)B．vF＝C．vF＝D．vF＝（2）若代入圖中所測的數(shù)據(jù)，求得在誤差范圍內(nèi)等于________(用已知量和圖中測出的物理量表示)，即可驗證重錘下落過程中機械能守恒．即使在操作及測量無誤的前提下，所求也一定會略________(選填“大于”或“小于”)后者的計算值，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果。17．如圖為一理想阿特伍德機示意圖，利用它可以驗證力學定律。物塊A（安裝了一個遮光片）、B用輕質(zhì)無彈性的細繩連接后跨在輕質(zhì)光滑定滑輪兩端，兩物塊離地足夠高。物塊A上的遮光片正下方固定了一個光電門，光電門通過數(shù)據(jù)采集器與計算機相連。預先已經(jīng)用天平測出了物塊A（含遮光片）、B的質(zhì)量分別為mA、mB（mA＞mB）在用游標卡尺測遮光片寬度d時，讀數(shù)如圖乙，則d=___________mm。(1)接通光電門，由靜止同時釋放物塊A、B，此后，計算機自動記錄遮光片通過光電門所用的時間。若想要利用該裝置驗證牛頓第二定律，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，還需要測量的物理量是___________（利用文字描述并標明對應(yīng)的物理量符號），驗證牛頓第二定律時需要驗證的等式為___________（寫出等式的完整形式，無需簡化）。(2)若要利用上述所有數(shù)據(jù)驗證機械能守恒定律，則所需要驗證的等式為___________（寫出等式的完整形式，無需簡化）。

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