高三物理专项基础训练 第88练 验证机械能守恒定律(1).doc

第88练 验证机械能守恒定律基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1本实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外，还需选用下述仪器中的哪几种（ ）a秒表b刻度尺c天平d打点计时器 2在“验证机械能守恒定律”的实验中，对于自由下落的重物，下列选择条件中可取的是（ ）a选用重物时，重的比轻的好b选用重物时，体积小的比大的好c重物所受重力应与它所受的空气阻力和纸带所受打点计时器的阻力平衡d重物所受重力应远大于它所受的空气阻力和纸带所受打点计时器的阻力 3在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列叙述正确的是（ ）a安装打点计时器时，两纸带限位孔应在同一竖直纸上b实验时，在松开纸带让重物下落的同时，应立即接通电源c若纸带上开头打出的几点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证d测量重物下落高度必须从起始点算起 4在“验证机能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果（ ）amghmv2bmghmv2cmgh=mv2d以上均有可能 5某同学在进行验证机械能守恒的实验时，获得了数条纸带，则正确的是（ ）a挑选第一、二两点间的距离接近2cm的纸带进行测量b在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点c用刻度尺出各计数点到第一点迹之间的距离，得出重锤下落相应高度h1、h2、hn.d用公式v=，计算出各计数点对应的重锤的瞬时速度 6甲同学上交的实验报告中，显示重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能，则出现这一问题的可能原因是（ ）a重锤的质量测量错误b用公式vt=gt计算各点的速度c交流电源的频率不等于50hzd重锤下落时受到的阻力过大二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）7在用落体法“验证机械能守恒定律”实验时，某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中o是起始点，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量o到a、b、c各点的距离，并记录在图中（单位：cm）.（1）该同学用垂锤在ob段的运动来验证机械能守恒，他用ac段的平均速度表示b点对应的瞬时速度，则重锤在该段重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 ，（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）.用这种方法验证的系统误差总是使重力势能的减少量 动能的增加量，原因是 （已知当地的重力加速度g=9.80m/s2）.（2）另一位同学仍用该纸带的ob段进行数据处理，他数了一下：从打点计时器打下的第一个点o数起，图中的b是打点计时器打下的第9个点.他用v0=gt计算跟b点对应的即时速度，得到动能的增加量，用这种方法验证的系统误差总是使重力势能的减少量 动能的增加量，原因是 . 8如图甲，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动.当接通电源待电机稳定转动后，烧断悬挂圆柱棒的细线，圆柱棒自由下落，毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号.图乙是按正确操作顺序画出的一条纸带，图中o是画出的第一个痕迹，a、b、c、d、e、f、g是依次画出的痕迹，设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为oa=26.mm、ab=50 0mm、bc=74.0mm、cd=98.0mm、de=122.0mm、ef=146.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律.根据以上内容，可得：根据乙图所给的数据，可知毛笔画下痕迹b、e两时刻间棒的动能变化量为 j，重力势能的变化量为 j，由此可得出的结论是 .（g取9.80m/s2，结果保留三位有效数字）实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值.假设of间的距离为h，eg间的距离s.电动机转动频率用f表示.有下面三种方法求重力加速度的值，分别是：a根据h=gt2，其中t=，求得：g=b根据vf=gt，其中t=，则vf=（其中t=），求得：g=c根据v=2gh，则bf=（其中t=），求得：g=你认为用哪种方法比较妥当？其他方法可能存在的问题什么？答： . 9利用如图所示的装置可以验证机械能机械能守恒定律，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码相连，连接好光电门与数字毫秒计. 两光电门相距s放置.如图所示.数字毫秒计能够记录下滑块通过两个的时间t1、t2，回答下列问题（1）除了上面提到的实验器材之外，还至少需要几种实验器材才能够完成本实验？它们各有什么用途？答： .（2）数字毫秒计有一个计时方式转换开关，置于左侧时，其计时功能是：光敏管无光照时开始计时，受到光照时停止计时；置于右侧时，其计时功能是：光敏管一次被遮光时开始计时，第二次被遮光时停止计时.在做本实验时，应将计时方式转换开关置于左侧还是右侧？答： .（3）滑块两次过光电门时的瞬时速度是多少？（4）在本实验中，实验数据满足一个怎样的关系式才算是验证了机械能守恒定律？答： . 10与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a，b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a，b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图所示装置验证机械能守恒定律.图中a，b是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1，2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.0010-2s，2.0010-2s.已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.540，g=9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度.（1）滑块通过光电门1时的速度v1= m/s，通过光电门2时的速度v2= m/s；（2）滑块通过光电门1，2之间的动能增加量为 j，重力势能的减少量为 j. 11验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法.（1）用公式mv2/2=mgh，对纸带上起点的要求是 ，为此目的，所选纸带第一、二两点间距应接近 .（2）若实验中所用重锤的质量为m未知，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录b点时重锤的速度vb= ，重锤的动能ekb= ，从开始下落起至b点时，重锤的重力势能减小量是 ，因此，可得出的结论是 .（3）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线是图中中的 . 12在“验证机械能守恒”的实验中.（1）下面叙述正确的是（ ）a应该用天平称出重锤的质量b应该选用点迹清晰、特别是第1，2点间距离接近2mm的纸带c操作时应先通电再释放纸带d打点计时器应接在电压为4v6v的直流电源上（2）选出一条纸带如图所示，其中o点为起始点，a，b，c为三个计数点，打点计时器通以50hz交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得oa=11.13cm，ob=17.69cm，oc=25.9cm.这三个数据中不符合有效数字要求的是 ，应该写成 cm.（3）在计数点a和b之间、b和c之间还各有一个点，重锤的质量为1kg，根据以上数据当打点针打到b点时，重锤的重力热能比开始下落时减少了 j，这时它的动能是 j，g取9.8m/s2.由此得到的结论是 .第88练 验证机械能守恒定律1bd 2.abd 3.acd 4.a 5.cd 6.bc71.22m,1.20m,大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；2、小于，v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大（或ga）.82.82,2.88，在误差范围内，圆柱棒的机械能守恒 方法c比较妥当，方法a，b都用到了，但oa间的时间间隔一般不等于（要小于它），因此，从而a，b两种方法存在问题.9（1）还至少需要三种实验器材才能够完成本实验，天平、游标卡尺和弹簧测力计.用天平测量滑块质量m与钩码的质量m，用游标卡尺测量当光板的长度，用弹簧测力计测量质量为m的钩码的重力f，从而得出当地的重力加速度（2）应将计时方式转换开置于左侧（3）（4）101.00m/s,2.50m/s 5.25j,5.29j11（1）由于利用公式来验证，根据由自由落体运动规律，t取0.02s，g取9.8m/s2，可计算得s=1.96mm2mm.所以