高一物理 第6单元45分钟过关检测（实验：验证机械能守恒定律）（有解析） 大纲人教版第一册

训练21 实验：验证机械能守恒定律1(江苏) 利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，下列器材中不必要的是（ ）A重物 B纸带 C天平 D低压电源 答案：C2关于验证机械能守恒定律的下列说法中正确的是（ ）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选定重物后，要称出它的质量 D重物所受的重力，应大于它受的空气阻力和纸带受到的打点计时器的阻力之和答案：AB3验证机械能守恒定律实验装置已安装完毕，请完成如下实验操作：（1）将纸带穿过打点计时器的_，纸带下端固定在重锤上，上端用手提住，纸带不与限位孔接触 （2）接通打点计时器的电源使它工作，让纸带从_状态开始释放，计时器在纸带上打出一系列的点（3）更换纸带重复进行四次实验，从打出的几条纸带中挑选第1、2两点间距离接近_毫米，并且点迹清晰的纸带进行下面的测量 （4）把纸带上的第1个点记为O，在第1个点后距离较远处任意选取一点P，数出由O到P_数目n，用刻度尺测出_的距离h （5）打点计时器工作电源频率为50Hz，则打点间隔时间为_秒根据公式v=_计算出P点的速度（6）由上面的h和v分别计算_和_，看两者_（7）在其他纸带上再另选几个点，重复步骤（4）、（5）、（6）答案：（1）限位孔并在复写纸的下面通过 （2）静止（3）2 （4）计时点间隔的O点到P点 （5）0.0 4实验时，利用实验测得的数据计算表明，重物下落过程中减少的重力势能总略大于增加的动能这主要是因为（ ）A选择纸带时，没有选用第一个和第二个点间距离接近2mm的纸带B实验中，重物下落时速度的计算方法不正确C刻度尺的精确度太低D重物下落过程中，克服各种摩擦阻力做了功答案：D5用落体法验证机械能守恒定律中（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号为_ A打点计时器（包括纸带）；B重锤；C天平；D毫米刻度尺；E秒表；F运动小车（2）打点计时器的安装放置要求为_；开始打点计时的时候，应先_，然后_（3）计算时对所选用的纸带要求是_（4）实验中产生误差的原因主要是_，使重锤获得的动能往往_为减小误差，悬挂在纸带下的重锤应选择_答案：（1）ABD （2）底板要竖直 通电 放重锤 （3）最初两点距离接近2mm （4）见解析 解析：（1）选出的器材有：打点计时器（包括纸带），重锤，毫米刻度尺.注意因mgh=mv2，故m可约去，不需要用天平.故编号为A、B、D.（2）打点计时器安装时，底板要竖直，这样才能使重锤在自由下落时，受到的阻力较小，开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再放下重锤，让它带着纸带落下.（3）所选的纸带最初两点的距离接近2mm.（4）产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力，使得重锤获得的动能小于它所减少的重力势能，为减小误差，重锤的质量应选大一些的.6在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台，打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，其中不必要的器材是_，缺少的器材是_答案：低压直流电源、天平、秒表 低压交流电源、重锤、刻度尺7某同学做“验证机械能守恒定律”实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示，已知打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g=98m/s2利用这段纸带说明重锤通过2、5两点时机械能守恒答案：见解析解析：根据匀变速直线运动某一段时间上的平均速度等于这段时间中间时刻的即时速度可分别求得2、5点的速度如下：v2=m/s=1.50m/s v5=2.08m/s 2、5两点间距离h25=(3.2+3.6+4.0)10-2=1.0810-1 所以Ep=mgh25=m9.81.0810-1=m1.06J Ek=mv52-mv22=m(2.082-1.502)=m1.03J 比较可得Ep和Ek近似相等，重锤减少的势能近似等于重锤增加的动能，可以认为机械能守恒定律成立.8在一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为002s），单位cm那么 （1）纸带的_端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vb=_； （3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是Ep=_，此过程中物体动能的增加量Ek=_（g取98m/s2）；（4）通过计算，数值上EpEk（填“”“=”或“”），这是因为_；Zxxk.Com（5）实验的结论是_答案：（1）左 （2）0.98m/s （3）0.49J 0.48 J（4） 实验中有阻力（5）在误差允许的范围内机械能守恒9在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=980m/s2，测得所用的重物的质量为100kg实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示把第一个点记作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点的距离分别为6299cm、7014 cm、7776 cm、8573 cm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）答案：7.62 7.60 解析：（1）根据测量数据，重物从O点运动到C点下落的高度h=0.777 6m，故重力势能减少量mgh=1.009.800.777 6J=7.62J. （2）重物动能的增量Ek=mvc2/2-mvO2/2根据实验情况，重物在O点的速度vO=0，C点的速度vc等于重物从B点到D点这一段时间内的平均速度，即时间t=21/50s内的平均速度，由实验数据可得vC=()/t=(0.857 3-0.701 4)/(21/50)m/s=3.898m/s物体的动能增加量为Ek=mvC2/2=1.003.8982/2J=7.60J.10为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能的大小，可将弹簧固定在一带有光滑凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面实验时： （1）需要测定的物理量是_（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=_答案：桌高h、小球平抛运动中的水平位移s、小球的质量m mgs2/4h解析：在弹簧将小球弹开达到原长的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的内能，因此有：Ep=mv2小球离开凹槽后做平抛运动，因此有：h=gt2 s=vt由上两式消去t可得到：v2= 由两式消去v2并整理有：Ep=由Ep的表达式可知，需测量m、s和h.11在验证机械能守恒定律时，如果以v2为纵轴，根据实验数据绘出的v2h图线应是_，才能验证机械能守恒，v2h图线的斜率等于_的数值答案：过原点的直线g12给你一架天平和一只秒表，你如何用实验来估测用手急速竖直上抛小球时，手对小球所做的功？（要求：写出你准备测定哪些量，如何测量，并列出计算时所需的关系式）Zxxk.Com答案：W=mg2t2解析：用天平测出小球的质量m，用秒表测出小球自抛出到落回原抛出点的时间，则t=，手对小球所做的功可表示为W=mg2t2.13某同学第一次乘飞机，用一部自动照相机在空中摄影，他选好快门为01 s，镜头放大率为，得到一苹果从飞机上自由落下开始到落地的拍摄照片，如图所示试根据此照片验证机械能守恒定律，求当地的