人教版高中物理必修2第七章机械能守恒定律9.实验：验证机械能守恒定律习题(2)

1、第五章第5单元二验证机械能守恒定律1.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2 Vn 解析：从需要验证的关系式ghn=万看，与质量无关，A错误.当重物质量大一些时，空气阻力可以忽略，B正确，C错误.纸带先下落而后打点.此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，D正确.答案：BD2.在“验证机械能守恒定律”

2、的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查得当地重力加速度 g= 9.80 m/s 2,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（如图实一29所示），把第一个点记作 Q另选连续的四个点 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 62.99cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 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）.图实一29解析：根据测量数据，重物从O点运动到C点下落的高度h= 0.7776 m ,故重力势能减少量A3=mgh= 1

3、.00 X 9.80 X 0.7776 J =7.62 J1212重物动能的增加量A E = 2mvC 2mv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At=2x- s内的平均速度.由实验数据可得50BD 0.8573 -0.7018vc= =m/s = 3.8875 m/sAt2X1/50重物的动能增加量1212A R= 2mvc = 2 X 1.00 X 3.8875 J = 7.56 J.答案：7.627.563 .关于验证机械能守恒定律实验，下面列出一些实验步骤：A.用天平称出重物和夹子质量B.将重物系在夹子上C.将纸带穿过打点计时器的限位

4、孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再 把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器，处于静止状态D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调到6 V（电源不接通）E.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内F.在纸带上选取两个点，进行测量并记录数据G.用秒表测出重物下落的时间H.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带I .切断电源J.更换纸带，重新进行两次实验K.在三条纸带中选出较好的一条L.进行计算，得出结论，完成实验报告M.拆下导线，整理器材对于本实验以上步骤中，不必要的有 ;正确步骤的合理顺序是 （填写代表字母）.解析：根据实验原理和操作步骤可知不必要的

5、有A G;正确步骤的合理顺序是E、D> B、C H I、J、K、F、L、M.答案：A G EDBCHIJKFLM4 .用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：（g取9.8 m/s 2）12（1）运用公式2mV=mgh时对实验条件的要求是 .为此目的，所选 择的纸带第1、2两点间的距离应接近 .（2）若实验中所用重物质量 m= 1 kg ,打点纸带如图实一2 10所示，打点时间间隔为 0.02 s ,则记录B点时，重物速度 vb=,重物动能 E=;从开始 下落起至B点，重物的重力势能减小量是 ,由此可得出的结论是图实一2102(3)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以卷为纵轴，以

6、h为横轴画出的图象应是图实一211中的()图实一2 11解析：(1)自由下落的物体在第一个0.02 s内，下落距离h = 2gt 2= 2 mmhAc3L1-LS xr3 / i /(2) vB= 2T=23m2m/s = 0.59 m/sR = 1mv2 = 1x 1 x 0.59 2 J = 0.174 J22A E= mgh= 1 X 9.8 X 17.9 X 10 3 J = 0.175 J.答案：(1)自由下落的物体 2 mm(2)0.59 m/s 0.174 J 0.175 J在实验误差允许的范围内，动能的增加量等于重力能的减少量(3)C5.光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密

7、计时仪器，它由光电门和计时器两部 分组成，光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细)，如图实一212中的A和A',另一臂的内侧附有接收激光的装置，如 图实一212中的B和B',当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡 住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到挡光结束光电计 时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从 两光电门的正上方开始自由下落，如图实一212所示.(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有(每个物理量均用文字和字母表示，如高度H).(2)验证机械能守恒定律的关系式为 .解析：本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的，关键是速度的测定，本题改打点计时器测量速度为光电门测量.由于本装置可记录小球通过光电门的时间At,则将小球的直径 D除以At,即可求出小球经过光电门的速度，若再测出两光电门间相距的高度H,即可验证机械能守恒定律.D D.Ati A t2(1)需要测量的物理量有：小球直径D,两光电门间白竖直高度 H,小球通过上、下两光电门的时间 Ati、A t2.则小球通过上、下两光电门处的