610验证机械能守恒定律限时练清北

1、6.10验证机械能守恒定律（清北）班级：组号姓名：分数：一、选择题（每题2分，共20分）1.【乔龙】（多选）在 验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减 少等于它动能的增加， 以下步骤仅是实验中的一部分， 在这些步骤中多余的或错误的有 （A. 用天平称出重物的质量B. 把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C. 把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定 高度卷面VDVDS3 - S42TS S2 S3 S4 Vd =B.4TD.用秒表测出重物下落的时间2.【乔龙】在用打点计时器验证重锤做自由落体运动的过程中机械能守恒 需要

2、直接测量的数据是重物的（A.质量B.下落咼度3【乔龙】有4条用打点计时器 其中一条是做”的实验中,）C.下落时间D .即时速度（所用交流电频率为 50 Hz）打出的纸带A、B、C、D ,验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带，某同学在每条纸带上取4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为（已知当地的重力加速度为了点迹清晰的、连续的 下列禺、X2、X3的测量结果确定该纸带为61.0 mm 65.8 mm 70.7 mmB. 41.2 mm 45.1 mmX1、X2、X3.请你根据9.791 m/s2)()53.0 mmC.4.49.6 mm 53.5 mm 57.3 mmD. 60.5

3、mm 61.0 mm60.6 mm【乔龙】利用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，计算第n点的速度的公式是S2 + S3 + S4 + S5Vd = D .验证机械能守恒定律”的实验中，下列叙述正确的是（4T【乔龙】（多选）在安装打点计时器时，两纸带限位孔应在同一竖直线上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8.【乔龙】在验证机械能守恒定律”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（）7.A.12 12 12A.

4、mgh mv B. mgh v mv C. mgh mv D.以上均有可能2 2 29.【乔龙】（多选）纸带上已按要求选出0、1、2、3、4、5、6七个计数点，相邻计数点间的距离依次为X2、X3、X4、x5、X6,则可以判断和计算出（）计数点0的对应速度V0 一定为0A.B.C.D.X + x2根据V112可计算1号点的对应速度，同理可算出2T无法计算出V0和V6的大小 可作出V t图象求出斜率即加速度V2、V3、V4、v510. 【乔龙】（多选）在验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是 A .应用天平称出物体的质量B .应当选用点迹清晰，特别是第一个点没有拉成长条的纸带C .操作时应

5、先放纸带后接电源D .电磁打点计时器应接在电压为46V的交流电源上二、实验题（每题 5分，共60分）11. 【刘蕊】在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz依次打出的点为 0, 1 , 2, 3, 4 （1）如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为hn+1 - hn-1D . V n = 2tVn=gt B . Vn = ：j2ghnC . Vn =tn【乔龙】（多选）如图所示的是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带， 我们选中n点来验证机械能守恒定律，下面举出一些计算n点速度的方法，其中正确的是5.A. n点是第B. n点是第C. n点

6、是第D. n点是第n个点，则 n个点，则n个点，则n个点，则Vn = gnTVn= g(n 1)TXn+ Xn + 1Vn=hn +1 hn 1Vn=2T0 12 36【乔龙】（多选）利用打点计时器所获 得的打点的纸带如题图所示， 是计数点，相邻计数点对应的时间间隔是T,对应的距离依次是 S1、S2、S3下列计算打D点时的速度的表达式中正确的有（），必须计算出的物理量为验证的表达式为 .（2）下列实验步骤操作合理的排列顺序是 A.将打点计时器竖直安装在铁架台上（填写步骤前面的字母）.第1页安装打点计时器时，应使打点计时器的平面处在平面内，且两个纸带限位孔的连线处在方向上.来源:Z xx k.C

7、om确。1LflA.TtfrJfi 抵帝謝块B. 接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C. 取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻个面）重新做实验D. 将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度hl, h2, h3hn,计算出对应的瞬时速度 v1, v2, v3 vn1F.分别算出2mv2和mghr,在实验误差范围内看是否相等12. 【乔龙】验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示. 图乙为实验所得的一条纸带，在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点A、B、C,测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为 hi, h2, h3.已知打点周期为 T,当地

8、重力加速度为g.甲、乙两同学分别用表达式vB=g （4T）、vb=来计算B的速度.那么，其2T中同学的计算方法更符合实验的要求. 本实验中产生系统误差的主要原因是 .13. 【乔龙】利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。 为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的。A. 动能变化量与势能变化量B. 速度变化量和势能变化量C .速度变化量和高度变化量 除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。A.交流电源B .刻度尺C .天平（含砝码） 实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连

9、续打出的点A、B、C,测得它们到起始点 O的距离分别为hA、hB、he。已知当地重力加速度为 g,打点计时器打点的周期为 To设重物的质量为 m。从打O点到 打E点的过程中，重物的重力势能变化量 Ep =，动能变化量Ek =o 大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是A.利用公式v = gt计算重物速度B.利用公式v = . 2gh计算重物速度C .存在空气阻力和摩擦阻力的影响D.没有采用多次实验取平均值的方法 某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像，并做如下判断：若图像是

10、一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正14. 【魏雪飞】某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计 时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算， 可求得弹簧被压缩后的弹性势能。（1 ）实验中涉及到下列操作步骤： 把纸带向左拉直 松手释放物块 接通打点计时器电源 向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是（填入代表步骤的序号）。（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结

11、果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为 。比较两纸带可知，（填或“L”纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。15. 【巩文芳】DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.老师上课时用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图甲所示，在某次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示.图象的横轴表示小球距 D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答下列问题：（1）图乙的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是 A .甲、乙、丙 B .

12、乙、丙、甲C.丙、甲、乙D .丙、乙、甲（2）根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是 根据图乙所示的实验图象，本次实验小球重力势能Ep和动能Ek相等时距最低点 D的竖直高度为 m，由静止释放时距最低点 D的竖直高度为 m.2根据图乙所示的实验图象，可以得出小球的质量为 kg（取g=9.8m/s，结果保留两位有效数字）16. 【巩文芳】某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂 在铁架台上，钢球静止于 A点。光电门固定在 A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时第8页器测出，取v = d作为钢

13、球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小AEp与动能变化大小 AEk，就能验证机(1 )利用计时仪器测得钩码 A通过狭缝后到落地用时 t1,则钩码A通过狭缝的速度为 (用题中字母表示).(2)若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块 C的质量m,当地重力械能是否守恒。(1)用AEp= mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离。A .钢球在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢球在A点时的底端加速度为g.若系统的机械能守恒，则需满足的等式为 (用题中字母表示).(3)

14、为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节b=h2=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码 A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由.、19.【乔龙】 现要通过实验验证机械能守恒定律实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨用AEk = 1mv2计算钢球动能变化的大小。用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示,其读数为 cm。某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s。则钢球的速度为v=m/s。.2AEp( 10 J)4.8929.78614.691

15、9.5929.382AEk( 0J)5.0410.115.120.029.8下表为该同学的实验结果:他发现表中的 AEp与AEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他 的观点？请说明理由。过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片 的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门 的平均速度看作滑块通过 B点时的瞬时速度.用g表示重 力加速度.完成下列填空和作图：(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。17.【闫晓

16、琳】某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机 械能守恒.(1) .实验前需考调整气垫导轨 底座使之水平.(2) .如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm;实验时(1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 ，动能的增加量可表示为 若在运动过程中机械能守恒，*与s的关系式为卡=,(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的s与t值结果如下表所示：将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间览=1.2 10s ,则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/

17、s (结果保留两位有效数字).在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量 m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离和滑块的质量12345s(m)0.6000.8001.0001.2001.400t(ms)8.227.176.445.855.432421/t (10 s )1.481.952.412.923.39M。(3).本实验通过比较和(用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内相等，从而验证了系统的机械能守恒 .18.【乔龙】某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为 M ,在A的上面套一个比它大一点的环形金属块 C,在距地 面为h

18、1处有一宽度略比 A大一点的狭缝，钩码 A能通过狭缝，环形金属块 C不能通过.开 始时A距离狭缝的高度为 h2，放手后， A、B、C从静止开始运动.1以s为横坐标，孑为纵坐标，在如图位置的坐标纸中描出第 1和第5个数 据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率 k=X104 m s2.(保留3位有效数字)1由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出2-s直线的斜率k。，将k和 k0进行比较，若其差值在实验允许的误差范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律.20.【刘蕊】某同学利用图示装置，验证以下两个规律： B加 T两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳分速度相等；系统机械能守恒。P、Q R是

19、三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在水平气垫桌上。物块R与轻质滑轮连接，放在正中间，a、b、c是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光，整 个装置无初速度释放。(1) 为了能完成实验目的，除了记录P、Q R三个遮光片的遮光时间 t1、t2、t3夕卜，还必需测量的物理量有；A P、Q R的质量M B.两个定滑轮的距离 dC. R的遮光片到c的距离H D .遮光片的宽度x(2) 根据装置可以分析出 P、Q的速度大小相等，验证表达式为 ;(3) 若要验证物块 R与物块P的沿绳分速度相等，则验证表达式为 ;(4 )若已知当地重力加速度 g,则验证系统机械能守恒的表达式为 。2的高度h，

20、则以V2为纵轴，以h为横轴画出的图象是图中的 .三、计算题(每题 5分，共20分)1. 【李梦雅】(5分)如图所示，竖直平面内的 3/4圆弧形光滑轨道半径为 R, A端与圆 心0等高，AD为与水平方向成 45角的斜面.B端在O的正上方.一 个小球在A点正上方 由静止开始释放，自由下落至 A点后进入圆形轨道并恰能到达 B点，求：(1 )释放点距A点的竖直高度；(2)小球落到斜面上 C点时的速度大小2. 【李梦雅】(5分)如图所示，水平传送带AB的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“ 9形固定轨道相接，钢管内径很小。传送带的运行速度为 V0=6 m/s,将质量m=1.0 kg的可看 作质点的滑快无初

21、速地放到传送带A端，已知传送带高度为 h=12.0 m ,长度为L=12.0 m , “9”字全高H=0.8 m , “9字上半部分圆弧半径为R=0.2 m，滑块与传送带间的动摩擦因数为0.3,重力加速度g=10 m/s2，试求：(1)滑块从传送带 A端运动到B端所需要的时间；21.【乔龙】为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在 标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，得到了如右图所示的照片。已知相机 连拍频率为10张/秒，标尺的单位为 cm，当地重力加速度为 9.8 m/s2 。为了获得钢球在 B位置的动能，需要求得经 B位置时的速度vb,下列求法中正确的

22、是 (填序号)，其中 T为连拍相邻两张照片的时间间隔。来(2)滑块滑到轨道最高点 C时对轨道作用力的大小和方向;网A. vb = gT 运用正确的方法可得钢球在D位置的速度VD =m/s (取三位有效数字)；来源学 若要验证钢球在 B、D间两点的机械能是 否相等，除测定vb、vd外还需测量的物理量 及符号是 ；需验证的等式是。造成本实验产生系统误差的原因是滑块从D点抛出后的水平射程。乔龙】(5分)如图所示，在同一竖 内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与 AB平齐，静止放于倾角为53。的光滑斜面为L = 9 cm的轻质细绳一端固定在 O点，另一 质量为m= 1 kg的小球，将细绳拉至水平，使 位置C由静止释放，小球到达最低点 被拉断. 簧压缩， sin 53(1)(3)3.22.【乔龙】在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.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