高一物理验证机械能守恒试卷及答案

高一物理验证机械能守恒试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在验证机械能守恒定律的实验中，需要测量物体下落的高度\(h\)，所使用的工具是（）A.天平B.弹簧测力计C.刻度尺D.秒表2.关于自由落体运动验证机械能守恒定律，下列说法正确的是（）A.必须用天平称出重物质量B.实验时应先释放纸带再接通电源C.可以用公式\(v=gt\)计算某点的速度D.选择质量大、体积小的重物可减小实验误差3.验证机械能守恒定律实验中，打出的纸带如图所示，已知打点计时器频率为\(50Hz\)，则\(B\)点的速度为（）A.\(0.97m/s\)B.\(1.94m/s\)C.\(2.00m/s\)D.\(2.50m/s\)4.某同学在做验证机械能守恒定律实验时，发现重物减少的重力势能略大于增加的动能，原因可能是（）A.重物质量测量不准确B.纸带与打点计时器间有摩擦C.没有先接通电源后释放纸带D.选用的重物质量过小5.在验证机械能守恒定律实验中，计算某点速度时，下列做法正确的是（）A.用\(v=gt\)计算B.用\(v=\frac{x}{t}\)计算，\(x\)是该点到起点的距离，\(t\)是从起点到该点的时间C.根据纸带上该点相邻两点间距离，用\(v=\frac{x_{n+1}-x_{n-1}}{2T}\)计算（\(T\)为打点周期）D.以上方法都可以6.验证机械能守恒定律实验中，下列器材不需要的是（）A.打点计时器B.重锤C.低压交流电源D.弹簧秤7.关于验证机械能守恒定律实验，下列说法错误的是（）A.实验中要尽量减小摩擦阻力的影响B.实验数据处理时，起点\(O\)应选在打下的第一个清晰点处C.验证时必须测量重物的质量D.重物下落过程中，动能的增加量略小于重力势能的减少量是正常的8.实验中得到一条纸带，选取纸带上连续的三个点\(A\)、\(B\)、\(C\)，已知打点间隔为\(T\)，\(AB=x_1\)，\(BC=x_2\)，则\(B\)点的瞬时速度\(v_B\)为（）A.\(\frac{x_1}{T}\)B.\(\frac{x_2}{T}\)C.\(\frac{x_1+x_2}{2T}\)D.\(\frac{x_2-x_1}{2T}\)9.在验证机械能守恒定律实验中，若以\(v^2/2\)为纵轴，以\(h\)为横轴，根据实验数据绘出的图象应是（）A.一条倾斜直线B.一条抛物线C.一条水平直线D.以上都不对10.验证机械能守恒定律实验中，为了减小实验误差，下列措施不可行的是（）A.选用质量大、体积小的重物B.安装打点计时器时，使两限位孔在同一竖直线上C.先放开纸带，再接通电源D.重复多次实验，取平均值二、多项选择题（每题2分，共20分）1.验证机械能守恒定律实验中，以下操作正确的是（）A.先接通电源，后释放纸带B.选用质量大、体积小的重物C.必须测量重物的质量D.实验前要检查打点计时器的两个限位孔是否在同一竖直线上2.关于验证机械能守恒定律实验中的误差，下列说法正确的是（）A.由于重物和纸带下落过程中受到阻力，所以实验中重力势能的减少量一定大于动能的增加量B.测量下落高度时，读数误差会引起实验误差C.计算某点速度时，采用不同方法可能会带来误差D.只要实验操作正确，就不会有误差3.下列关于验证机械能守恒定律实验的说法，正确的是（）A.该实验可用直流电源B.实验中需用刻度尺测量重物下落的高度C.可以根据纸带上打出的点迹计算速度D.实验原理是\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\)（\(m\)为重物质量，\(h\)为下落高度，\(v\)为某点速度）4.在验证机械能守恒定律实验中，选取纸带时应注意（）A.纸带应尽量保持竖直B.要选取点迹清晰，且第一、二点间距离接近\(2mm\)的纸带C.可以选取任意一条纸带D.不能选取开头部分点迹模糊的纸带5.验证机械能守恒定律实验中，计算某点动能时（）A.可以用\(E_{k}=\frac{1}{2}mv^2\)，其中\(v\)用\(v=\frac{x_{n+1}-x_{n-1}}{2T}\)计算（\(T\)为打点周期）B.必须用\(v=gt\)计算速度\(v\)再求动能C.可以用\(E_{k}=\frac{1}{2}mv^2\)，其中\(v\)是通过测量该点到起点距离，用\(v^2=2gh\)计算D.动能计算方法多样，但要注意计算的准确性6.实验中影响机械能守恒定律验证准确性的因素有（）A.空气阻力B.纸带与打点计时器之间的摩擦C.测量工具的精度D.重物质量的大小7.关于验证机械能守恒定律实验的操作过程，下列说法正确的是（）A.安装打点计时器时，要使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上B.释放纸带前，要使重物靠近打点计时器C.实验时，要保证重物由静止开始下落D.测量下落高度时，要从起始点开始测量8.验证机械能守恒定律实验中，可能用到的器材有（）A.打点计时器B.重锤C.低压交流电源D.毫米刻度尺9.在验证机械能守恒定律实验中，对纸带处理时（）A.要测量纸带上各点到起始点的距离B.计算某点速度时，可采用平均速度法C.可以根据纸带上点的分布判断重物下落过程是否做匀加速直线运动D.要选取合适的点作为起始点和测量点10.以下关于验证机械能守恒定律实验的描述，正确的是（）A.实验目的是验证物体在自由落体过程中机械能是否守恒B.实验数据处理时，要比较重力势能的减少量和动能的增加量是否相等C.实验中重物的质量可以不测量D.实验结果若显示重力势能减少量略大于动能增加量，说明实验失败三、判断题（每题2分，共20分）1.验证机械能守恒定律实验中，一定要用天平测量重物质量。（）2.实验时先释放纸带再接通电源，对实验结果没有影响。（）3.选用质量大、体积小的重物可减小空气阻力对实验的影响。（）4.验证机械能守恒定律实验中，只要重力势能的减少量等于动能的增加量，就说明机械能守恒。（）5.计算某点速度时，用\(v=gt\)和用平均速度法计算结果一定相同。（）6.实验中若打点计时器两个限位孔不在同一竖直线上，会增大实验误差。（）7.验证机械能守恒定律实验不需要测量重物质量也能验证。（）8.实验得到的纸带上，点迹越密集说明重物下落速度越快。（）9.实验数据处理时，选取的起始点必须是纸带上第一个点。（）10.由于存在阻力，实验中重力势能的减少量一定大于动能的增加量。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述验证机械能守恒定律实验的原理。答：在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能相互转化，但机械能总量保持不变，即\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\)，通过实验测量重物下落高度\(h\)和对应点的速度\(v\)，比较重力势能减少量\(mgh\)和动能增加量\(\frac{1}{2}mv^2\)是否近似相等来验证。2.实验中为什么要选取质量大、体积小的重物？答：质量大、体积小的重物受到的空气阻力相对其重力较小，可以忽略不计，能更接近只在重力作用下的自由落体运动，减小实验误差，使实验结果更准确地验证机械能守恒定律。3.说明验证机械能守恒定律实验中计算某点速度的方法及依据。答：常用平均速度法，依据是匀变速直线运动中某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。如\(v_n=\frac{x_{n+1}-x_{n-1}}{2T}\)（\(x_{n+1}\)、\(x_{n-1}\)为该点相邻两点间距离，\(T\)为打点周期）。4.实验中若发现重力势能减少量与动能增加量不相等，可能的原因有哪些？答：一是重物和纸带下落过程受到空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦阻力，使机械能有损失；二是测量下落高度、计算速度等过程存在误差，导致两者不相等。五、讨论题（每题5分，共20分）1.在验证机械能守恒定律实验中，有人认为可以用\(v=gt\)计算速度，也有人认为用平均速度法计算更准确，谈谈你的看法。答：\(v=gt\)计算速度理论上可行，但实际实验存在阻力等影响，重物并非标准自由落体运动，\(g\)取值不准确会带来误差。平均速度法依据实验纸带数据计算，更符合实际运动情况，能减小因阻力等因素造成的误差，相对更准确。2.实验中如果没有保证打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，会对实验产生哪些影响？答：若限位孔不在同一竖直线上，纸带运动时会受到额外摩擦力，导致重物下落的实际运动情况与理论的自由落体运动偏差更大，使重力势能减少量与动能增加量偏差增大，影响实验对机械能守恒定律验证的准确性，增大实验误差。3.讨论实验中多次测量取平均值的意义。答：多次测量取平均值可以减小偶然误差。实验过程中，如测量下落高度、计算速度等环节，由于人为操作、仪器精度等因素，每次测量结果会存在一定差异。多次测量取平均值能使结果更接近真实值，提高实验数据的可靠性和准确性，更好地验证机械能守恒定律。4.结合实验谈谈在物理实验中如何减小误差。答：首先在器材选择上，如选质量大、体积小的重物减小空气阻力影响；安装仪器要规范，像使打点计时器限位孔在同一竖直线减小摩擦。其次操作要准确，先通电源再放纸带等。数据处理时可多次测量取平均值，计算速度等采用合适方法，从而减小误差。答案一、单项选择题1.C2.D3.B4.B5.C6.