高中物理课时作业（教科版必修第二册）课时素养评价17

课时素养评价17实验：验证机械能守恒定律A组合格性考试练1．某同学用如图甲所示的实验装置，验证机械能守恒定律．(1)实验操作步骤如下：①按实验要求安装好实验装置；②使重锤靠近打点计时器，接着先释放重锤，再接通电源，打点计时器在纸带上打下一系列的点；③图乙为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，分别测出若干连续打点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…以上操作步骤中，有错误的操作步骤是________(选填“①”“②”或“③”).(2)已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，当地的重力加速度为g，结合实验中所测的h1、h2、h3，可得打B点时重锤的速度大小为________，重锤下落h2的过程中减小的重力势能为________，在误差允许范围内重锤动能增加量等于重力势能减少量，即验证了机械能守恒定律．实际上由于打点计时器与纸带间及其他阻力的作用，重锤动能增加量稍微________(选填“大于”或“小于”)重力势能减少量．2．某同学用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A、B两物块的质量mA＝150g，mB＝50g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为T＝s，则：(1)在打点5时的速度大小为________m/s，在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减小量ΔEp＝________J，由此得出的结论是________________________________；(重力加速度g＝m/s2，结果均保留三位有效数字)(2)用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度．若某同学作出的eq\f(v2,2)­h图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g＝________m/s2(结果保留三位有效数字).3．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，(1)学生在操作实验过程中有下列四种情况，其中正确操作的是________．(2)质量m＝kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，0为第一个点，A、B、C…为从合适位置开始选取的连续点．已知打点计时器每隔s打一次点，当地的重力加速度g＝m/s2，则：纸带打下E点时的速度vE＝________m/s(结果保留3位有效数字).(3)从B点到E点，重物重力势能减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J；(以上两空均保留3位有效数字)(4)上问中，重物重力势能减少量大于动能增加量，发生此误差的原因是存在阻力，则重物在下落过程中所受阻力的大小约为________N(结果保留2位有效数字).4．某实验小组用图示装置验证机械能守恒定律．光电门1、光电门2固定在铁架台上，两光电门分别与数字计时器连接．当地的重力加速度为g.(1)实验前先测得小球的直径为d及两光电门之间的高度差为h；(2)让小球从光电门1正上方某位置由静止释放，小球通过光电门1和光电门2时，小球的挡光时间分别为t1、t2，则小球通过光电门1时的速度大小为________；若小球在下落过程中机械能守恒，则满足的表达式为________；(均用题中相应物理量符号表示)(3)某次实验计算结果表明，小球重力势能的减少量小于动能的增加量，可能的原因是________．A．由于空气阻力的影响B．小球经过光电门2时球心未经光电门中心，有偏差C．小球直径d的测量值偏大B组选择性考试练5.某同学用如图a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可由计时器测出，取v＝eq\f(d,t)作为钢球经过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ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒．(1)用ΔEp＝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(2)用ΔEk＝eq\f(1,2)mv2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2所示，其读数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0s，则钢球的速度为v＝________m/s.(结果保留3位有效数字)(3)下表为该同学的实验结果：ΔEp(×10－2J)ΔEk(×10－2J)他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，你认为这差异是否是由于空气阻力造成的________．(填“是”或“否”)6．某同学用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，主要实验步骤如下：a．测出遮光条的宽度为d＝cm，钩码的质量为m＝100g，滑块(含遮光条)的质量为M＝300g；b．将气垫导轨放在水平桌面上，调节旋钮将气垫导轨调至水平；c．撤去光电门2，将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门1的距离l.d．静止释放滑块，记录遮光条通过光电门1的时间Δt；e．改变滑块的释放位置，重复步骤c、d得到多组实验数据．f．……据此回答下列问题：(1)在步骤b中，该同学在光电门1的右侧向左轻推滑块，发现遮光条通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，他应调节左侧调节旋钮将轨道左端适当________(选填“调高”或“调低”)；(2)在某次实验中，测得遮光条到光电门1的距离l1＝cm，遮光条通过光电门的时间Δt1＝×10－3s，则滑块通过光电1时的速度大小为________m/s.钩码和滑块(含遮光条)组成的系统减少的重力势能为________J，增加的动能为________J；(取重力加速度g＝m/s2，计算结果均保留3位有效数字)(3)为了减小偶然误差，另一同学认为可以在坐标纸上作出________图像(填下列选项前的字母代号)，若所得图像是一条过坐标原点的直线，且图线的斜率为________(用M、m、g、d表示)，也可以验证钩码和滑块(含遮光条)组成的系统机械能守恒．A．l­eq\r(Δt)B．l­Δt2C．l­eq\f(1,Δt)D．l­eq\f(1,Δt2)7．为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图甲所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验．此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺．(1)某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是________．(填写序号)①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；③通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；④调整好气垫导轨的倾斜角度；⑤将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块上的遮光条通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间Δt1、Δt2；⑥用刻度尺分别测量A、B点到水