2014届高三物理一轮复习《实验验证机械能守恒定律》课时训练小卷（含解析）

1 9 9 实验实验 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 1 1 在用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律时 某同学的以下看法中正确的是 A 必须用秒表测出重物下落的时间 B 实验操作时 注意手提着纸带使重物靠近计时器 先接通计时器电源 然后松开纸带 C 如果打点计时器不竖直 重物下落时 其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上 就会造成重 力势能的变化小于动能的变化 D 验证时 可以不测量重物的质量或重力 答案 BD 解析 因为实验中使用打点计时器 不需要测时间 A 错误 打点计时器不竖直 重物下落时 其 重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上 造成重力势能的减少大于动能的增量 C 错误 验证时 不必测量重物的质量或重力 D 正确 由实验操作规程可知 B 也正确 2 2 某位同学做 验证机械能守恒定律 的实验 下列操作步骤中错误的是 A 把打点计时器固定在铁架台上 用导线连接到低压交流电源 B 将连有重物的纸带穿过限位孔 使重物停靠在打点计时器附近 C 先释放纸带 再接通电源 D 更换纸带 重复实验 根据记录处理数据 答案 C 解析 若先释放纸带 再接通电源 则纸带的起点不是自由落体的起点 选项 C 错误 3 3 下列关于 验证机械能守恒定律 实验的实验误差的说法中 正确的是 A 重物质量的称量不准会造成较大误差 B 重物质量选用得大些 有利于减小误差 C 重物质量选用得较小些 有利于减小误差 D 纸带下落和打点不同步会造成较大误差 答案 BD 解析 该实验不需要知道重物的质量 但是选用质量较大的物体可以减小阻力 有助于减小实 验误差 A C 错 B 对 纸带下落与打点不同步会引起测量误差 使实验出现误差 D 对 4 4 2013 2013 福州高一检测福州高一检测 某研究性学习小组做完教材中规定的实验后 又根据所测得的数据 用数据处理软件 Excel 拟合出各种图象 假设该小组一切操作均很规范 则下列图象中可能 正确的是 其中h表示物体下落的高度 H表示物体离地面的高度 答案 ABD 2 解析 当物体下落高度为h时 动能为mv2 mgh 得v2 h 选项 A 正确 设物体开始时离地面 1 2 高度为H0 当物体下落高度h时有mv2 mgh mg H0 H 得v2 2mgH0 2mgH 因此选项 B 可能正 1 2 确 实验中机械能随着下落高度的增加应略有减小 因此gH 也随着h略有减小 选项 2 2 E v m 机 C 错误 D 正确 5 5 2013 2013 新课标高考新课标高考 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 现有的器材为 带铁 夹的铁架台 电磁打点计时器 纸带 带铁夹的重锤 天平 回答下列问题 1 为完成此实验 除了所给的器材 还需要的器材有 填入正确选项前的字母 A 米尺 B 秒表 C 0 12 V 的直流电源 D 0 12 V 的交流电源 2 实验中误差产生的原因有 写出两个原因 答案 1 AD 2 纸带和打点计时器之间有摩擦 用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差 解析 1 本实验需测量长度 但不需要计时 选项 A 正确而 B 错误 打点计时器需要用交流电 源 选项 C 错误而 D 正确 2 摩擦和长度测量读数问题是产生误差的主要原因 6 6 在 验证机械能守恒定律 的实验中 重物质量m 1 kg 纸带上打的点如图所示 打点计时 器外接50 Hz 的低压交流电源 1 纸带的哪一端与重物相连 2 打点计时器打下B点时重物的速度是多少 3 若取g 9 8 m s2 则从起点O到打B点的过程中机械能是否守恒 通过计算验证 答案 1 左端 2 0 98 m s 3 见解析 解析 1 左端 因为重物与第一个点最近 2 vB 10 2 m s 0 98 m s 7 063 14 22 0 02 AC T 3 重锤重力势能的减少量为 Ep mgh 1 9 8 5 01 10 2 J 0 49 J 重锤动能的增加量为 Ek 1 0 982 J 0 48 J 2 11 22 B mv 在实验误差允许的范围内 可认为 Ep Ek 机械能守恒 7 7 2013 2013 江苏南通高一检测江苏南通高一检测 在 验证机械能守恒定律 的实验中 已知打点计时器所用电 3 源的频率为 50 Hz 查得当地的重力加速度g 9 8 m s2 测得所用的重物的质量为 1 00 kg 实验中得到一条点迹清晰的纸带 把第一个点记作O 另选连续的 4 个点A B C D作为测量 的点 经测量知道A B C D各点到O的距离分别为 62 99 cm 70 18 cm 77 76 cm 85 73 cm 1 根据以上数据 可知重物由O点运动到C点 重力势能的减少量等于 J 动能的增加 量等于 J 取三位有效数字 2 如果以为纵轴 以h为横轴 根据实验数据绘出的h图线是 该线的斜率等于 2 2 v 2 2 v 答案 1 7 62 7 56 2 一条过原点的倾斜直线 当地重力加速度 9 8 m s2 解析 1 先判定D点的可靠性 即判定xBC xAB是否等于xCD xBC 如相等 或在误差允许范围内 D点就可靠 即在D点之前物体做自由落体运动 就可利用vC 求出C点速度 2 BD x T EkC 2 1 mv 2 C 则 Ep mgh h是O到C的距离 故 Ep mgh 1 00 9 8 0 777 6 J 7 62 J 由于vC m s 3 888 m s 0 85730 7018 22 0 02 BD T 所以 Ek 1 00 3 8882 J 7 56 J 2 11 22 C mv 2 根据 ghn 可得h图线的斜率等于重力加速度 图线是一条过原点的倾斜直线 2 1 2 n v 2 2 v 8 8 用气垫导轨装置验证机械能守恒定律 先非常仔细地把导轨调成水平 然后如图所示用垫块 把导轨一端垫高H 滑块m上面装l 3 cm 的挡光框 使它由轨道上端任一处滑下 测出它通过 光电门G1和G2时的时间 t1和 t2 就可以算它通过G1和G2时的速度v1和v2 就可以算出 它由G1到G2这段过程中动能的增加量 Ek m 再算出重力势能的减少量 Ep mgh 比 1 2 22 21 vv 较 Ek与 Ep的大小 便可验证机械能是否守恒 1 滑块的速度v1 v2如何求出 滑块通过G1时的高度h如何求出 2 若测得图中L 1 m s 0 5 m H 20 cm m 500 g 滑块通过G1和G2的时间分别为 5 0 10 2 s 和 2 0 10 2 s 当地重力加速度g 9 80 m s2 试判断机械能是否守恒 答案 见解析 解析 1 因为挡光框宽度 很小 l 3 cm 滑块通过挡光框的时间极短 故可以认为滑块通过挡 板时做匀速运动 则通过两挡光框时的平均速度等于通过G1和G2两位置的瞬时速度v 由 l t 4 相似原理 可得 便可求得h s H L s都是事先设定的 2 v1 hH sL H L 2 2 1 3 10 5 10 l t m s 0 6 m s v2 m s 1 5