高中物理人教版必修2第七章第9节实验：验证机械能守恒定律同步...

更新时间：2018-04-11 浏览次数：153 类型：同步测试

一、选择题

1. 关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是（　　）

A . 实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越小，误差就越小 B . 称出重锤的质量 C . 纸带上第1、2两点间距若不接近2 mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差一定较大 D . 处理打完点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法

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2. 下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法，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 . 打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器误差要小

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3. 用如图所示装置验证机械能守恒定律，由于电火花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，这样实验造成的结果是（）

A . 重力势能的减少量明显大于动能的增加量 B . 重力势能的减少量明显小于动能的增加量 C . 重力势能的减少量等于动能的增加量 D . 以上几种情况都有可能

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4. 如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律.实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中正确的是（）

A . 用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v B . 用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v= $\text{[math]}$ 计算出瞬时速度v 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v，并通过h= $\text{[math]}$ 计算得出高度h D . 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v

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5. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v²为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是下图中的（）

A . B . C . D .

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二、多项选择题

6. 用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中需要测量的有（）

A . 重物的质量 B . 重力加速度 C . 重物下落的高度 D . 与重物下落高度对应的重物的瞬时速度

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7. 如图是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带.有关尺寸在图中已注明.我们选中n点来验证机械能守恒定律.下面举一些计算n点速度的方法，其中正确的是（）

A . n点是第n个点，则v_n＝gnT B . n点是第n个点，则v_n＝g（n－1）T C . v_n＝ $\text{[math]}$ D . v_n＝ $\text{[math]}$

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8. 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量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有（）

A . 把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压直流电源连接起来 B . 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 C . 接通电源，释放纸带 D . 用停表测出重物下落的时间

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三、实验题

9. 在“验证机械能守恒定律”的实验中：
1. （1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为________.
  
  A . 打点计时器（包括纸带） B . 重物 C . 天平 D . 毫米刻度尺 E . 秒表 F . 运动小车
2. （2）打点计时器的安装放置要求为；开始打点计时的时候，应先，然后.
3. （3）实验中产生系统误差的原因主要是，使重物获得的动能往往.为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择.
4. （4）如果以 $\text{[math]}$ 为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的 $\text{[math]}$ －h图线是，该线的斜率等于.
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10. 某同学利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.
1. （1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
  ①；
  ②.
2. （2）该同学经修改错误并正确操作，让质量为1 kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，纸带打点如图乙所示.
  纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点（O、A间有点未画出），选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图乙所示，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s² ，则：（结果保留三位有效数字）
  根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度v_B＝，重锤动能E_kB＝，从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为.由此可以得到的实验结论是：.
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11. 如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空.
实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平.
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s.
③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间Δt₁和Δt₂.
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.
⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1＝和E_k2＝.
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔE_p＝.（重力加速度为g）
⑧如果满足关系式，则可认为验证了机械能守恒定律.

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12. 在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中.（已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s² ，重锤质量为m＝1 kg，计算结果均保留3位有效数字）
1. （1）图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是段的读数，应记作cm；
2. （2）甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度v_B ，则求得该过程中重锤的动能增加量ΔE_k＝J，重力势能的减少量ΔE_p＝J.这样验证的系统误差总是使ΔE_kΔE_p（选填“>”、“<”或“＝”）；
3. （3）乙同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点，图中的B是打点计时器打下的第9个点.因此他用v＝gt计算与B点对应的瞬时速度v_B ，求得动能的增加量ΔE_k＝J.这样验证的系统误差总是使ΔE_kΔE_p（选填“>”“<”或“＝”）.
4. （4）上述两种处理方法中，你认为合理的是同学所采用的方法.（选填“甲”或“乙”）
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