高三物理一轮微专题复习限时训练：验证机械能守恒定律（解析版）

1、 新高考物理一轮微专题复习限时训练验证机械能守恒定律一、单项选择题1、在利用打点计时器和重物做“验证机械能守恒定律”的实验时，下列说法正确的是( )A重物的质量必须测出才能完成验证实验B选取纸带时必须挑选第一、二两点间距离接近2 mm的纸带C处理数据时可以避开纸带上初始时较密集的几点，选择后面合适的两点进行测算与验证D利用图像法处理实验数据时，应在坐标系中画出vh图像2、在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是()A选用的重物质量过大B选用的重物质量过小C空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力D实验时操作不规范，实验数据测量不准

2、确3、有4条用打点计时器(所用交变电流频率均为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“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选取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为s1、s2、s3.请你根据下列s1、s2、s3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2)( )A61.0 mm65.8 mm70.7 mmB41.2 mm45.1 mm53.0 mmC49.6 mm53.5 mm57.3 mmD60.5 mm61.0 mm60.6 mm4、利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始

3、自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，其中最合理的是()A用刻度尺测出物体下落高度h，并测出下落时间t，通过vgt计算出瞬时速度vB用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过veq r(2gh)计算出瞬时速度C根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过heq f(v2,2g)计算出高度hD用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v5、在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是( )A实验中不需要天平

4、和刻度尺B实验时应先放开纸带，再接通电源C打点计时器应接在电压为46 V的直流电源上D测量下落高度时，选取的各点应距起始点适当远一些6、在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是()应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力；应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动；不需要称量重锤的质量；必须称量重锤的质量，而且要读到0.01 g.A B C D7、在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中，得到如图所示的一条纸带，该纸带上最初打出的几个点不清楚，纸带上留下的是后面的一些点算出打下B、C两点时重物的速度分别是vB、vC，

5、测得B、C两点间的距离为h，那么验证机械能守恒的表达式可写为()Aghveq oal(2,C)veq oal(2,B) Bgheq f(1,2)veq oal(2,C)eq f(1,2)veq oal(2,B)CvCvBgT Dveq oal(2,B)veq oal(2,C)2gh8、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的阻力，这样的结果会有()Amgheq f(1,2)mv2 Bmgheq f(1,2)mv2Cmgheq f(1,2)mv2 D以上都有可能二、多项选择题9、在“验证机械能守恒定律”的实验中，有关重物的质量，下列说法中正

6、确的是()A应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力B应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动C不需要称量重物的质量D必须称量重物的质量，而且要估读到0.01 g10、用自由落体运动“验证机械能守恒定律”，就是看eq f(1,2)mveq oal(2,n)是否等于mghn，计数点的编号为0、1、2、n.下列说法中正确的是()A打点计时器打第一个点0时，物体的速度应为零Bhn是计数点n到计数点0的距离Cm为重物的质量，需用天平称量D用vngtn计算vn时，tnnT(T为打点周期)11、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

7、数据处理软件Excel拟合出各种图像假设该小组一切操作均很规范，则下列图像中可能正确的是(其中h表示物体下落的高度，H表示物体离地面的高度)()12、用自由落体验证机械能守恒定律，就是看eq f(1,2)mveq oal(2,n)是否近似等于mghn(n为计时点的编号0、1、2、)下列说法中正确的是()A打点计时器打第一个点0时，重物的速度为零Bhn为计时点n到计时点0的距离Cm为重物的质量，需用天平称量D用vngtn计算vn时，tn(n1)T(T为打点周期)三、非选择题13、进行“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)两实验小组同学分别采用了如上图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行

8、实验在图甲中，下落物体应选择密度_(选填“大”或“小”)的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是m1_m2(选填“”“”或“天平甲图乙中还受到细线与滑轮的阻力的影响(2)0.8670.852在误差允许的范围内，重物下落时机械能守恒解析：(1)为了减小空气阻力的影响，选择体积小、密度大的重物；在题图乙中，m2在m1的拉力作用下向上运动，所以m1m2.两重物质量不等，分析系统损失的重力势能是否近似等于增加的动能时，两边质量不能约去，故需要天平测量两重物的质量题图乙中所示实验还受到细线与滑轮的阻力的影响，机械能损失较大，故题图甲所示实验方案较为合理(2)重力势能减少量为EpmghOB0.867 J；打

9、B点时重物的速度为vBeq f(xOCxOA,4T)，打B点时重物的动能为EkBeq f(1,2)meq blc(rc)(avs4alco1(f(xOCxOA,4T)20.852 J，可见在误差允许的范围内，重物下落时机械能守恒14、答案：(1)0.125 J1.08 m/s(2)B解析：(1)从O点至D点的过程中，重物的重力势能变化量大小EpmghOD0.29.86.40102 J0.125 JvDeq f(hCE,2T)eq f(8.784.46102,20.02) m/s1.08 m/s.(2)由机械能守恒定律可得mgheq f(1,2)mv2可得v22gh故v2h图线是过原点的倾斜直线

10、，且斜率k2g，故选B.15、答案：(1)C(2)(eq f(d,t2)2(eq f(d,t1)22gL解析：(1)根据机械能守恒的表达式，可知不需要测量矩形线框的质量，故A错误；实验中需要测量过程中重力势能的减小量，因此需要测量矩形线框上、下边之间的距离L，不需要测量释放时其下边离光电门的高度h，故B错误，C正确；根据机械能守恒定律的表达式，可知不需要测量矩形线框上、下边通过光电门的时间间隔t，故D错误(2)本实验中用矩形线框下、上边通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：v1eq f(d,t1)，v2eq f(d,t2)根据机械能守恒有：mgLeq f(1,2)mv22eq f(1,2)

11、mv12即(eq f(d,t2)2(eq f(d,t1)22gL.16、答案：(1)3.80(2)0.32(或3.2101)(3)大于(4)eq f(2mg,kd2)m解析：(1)游标卡尺主尺的整数部分为3 mm，游标尺零刻线以右与主尺上的刻度对准的刻线数为16，乘eq f(1,20)，则小数部分为0.80 mm，遮光条的宽度为整数部分加小数部分，为3.80 mm.(2)滑块经过光电门的瞬时速度为veq f(d,t)，代入解得v0.32 m/s.(3)匀加速运动中间位移处速度大于中间时刻时速度，考虑遮光条宽度的影响，遮光条通过光电门的平均速度即中间时刻速度应该小于滑块通过B点时的瞬时速度，动能

12、的增加量测量值偏小，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减小量测量值大于动能的增加量测量值(4)对整个系统列机械能守恒mgxeq f(1,2)(Mm)eq blc(rc)(avs4alco1(f(d,t)20，整理得eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,t)2eq f(2mg,Mmd2) x即keq f(2mg,Mmd2)，解得Meq f(2mg,kd2)m.17、答案：(1)1.0204(4.0或4.00也对)(2)gh和eq f(voal(,A2),2)eq f(voal(,B2),2)(3)小球上升过程中速度越大，所受阻力越大解析：(1)根据游标卡尺读数原理知题图甲所示的小球直径为d10 mm0.054 mm10.20 mm1.020 cm.由于小球通过光电门时间很短，可以用通过光电门的平均速度代替瞬时速度，由速度定义可知，vAeq f(d,t)eq f(10.20,2.55) m/s4.0 m/s；(2)小球从A到B，重力势能增加mgh