第八章第5节实验：验证机械能守恒定律练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章第5节实验：验证机械能守恒定律练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 199.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-25 23:06:03 | ||
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文档简介
人教版（2019）2021-2022学年必修第二册第八章第5节实验：验证机械能守恒定律
一、单选题
1． 利用自由落体运动验证机械能守恒定律时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，正确的是（ ）
A．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过计算出瞬时速度
B．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度
C．根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，测算出某点的瞬时速度，并通过计算出物体下落至该点的高度
D．用刻度尺测出物体下落至某点的高度，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，测算出该点的瞬时速度
2． 在《验证机械能守恒定律》的实验中，下面叙述正确的是（ ）
A．应用天平称出重物的质量
B．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量
C．操作时应先放纸带，后接通电源
D．打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上
3． 如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，在该实验中（ ）
A．需要用秒表测量重物下落的时间
B．需要用刻度尺测量重物下落的高度
C．释放纸带时，重物应尽量远离电火花计时器
D．电火花计时器的工作电压为交流10V以下
4． 在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．实验中必需用天平测量重物的质量
B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．打点结束应先检查纸带点迹是否清晰，再关闭电源
5． 在“探究用电火花打点计时器验证机械能守恒定律”实验中，需要下列器材中的是（ ）
①．天平 ②．纸带 ③．秒表 ④．刻度尺
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
6． 为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用实验系统设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度。在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是（ ）
A．用天平测出物体的质量
B．测出A、B两点间的竖直距离
C．利用mv－mv算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量
D．验证v－v与2gh是否相等
7． 蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示．图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点．在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A．运动员的速度一直增大
B．运动员的加速度始终减小
C．运动员始终处于失重状态
D．运动员克服弹力做的功大于重力对运动员做的功
8． 在落体法“验证机械能守恒定律”实验中，不需要使用的器材是（ ）
A．重锤 B．纸带
C．螺旋测微器 D．打点计时器
9． 关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A．实验中摩擦不可避免，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
10．在“验证机械能守恒定律”的实验中不需测量或计算的物理量是（ ）
A．下落高度 B．瞬时速度 C．重物质量 D．时间
二、多选题
11．一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则（ ）
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2
D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J
12．用落体法“验证机械能守恒定律”，就是看mvn2是否等于mghn（n为计数点的编号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，重物的速度为零
B．hn是计数点到起始点0的距离
C．必须测量重物的质量
D．可以用vn＝gtn计算vn，其中tn＝（n－1）T（T为打点周期）
13．在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有（ ）
A．用天平称出重锤的质量
B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来
C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．接通电源，释放纸带
14．在验证机械能守恒定律的实验中，如下哪些措施是必要的（ ）
A．打出几条纸带，从中选出打下的第1、2两点间距离接近2mm的纸带备用
B．重锤的质量应尽可能大些
C．实验中必须用天平测出重锤的质量
D．实验中必须先从纸带上求出重力加速度g，用以计算重锤重力势能的减少量
15．在验证“机械能守恒定律”的实验中，纸带上已按要求选出0、1、2、3、4、5、6七个计数点，相邻计数点间的距离依次为x1、x2、x3、x4、x5、x6，则可以判断和计算出（ ）
A．计数点0的对应速度v0一定为0
B．根据平均速度可计算出第1计数点的对应速度，同理可算出v2、v3、v4、v5
C．无法计算出v0和v6的大小
D．可作出v－t图象求出斜率即加速度
三、实验题
16．图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置．图乙是某同学在实验过程中得到的一条纸带，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出．打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g为，请回答以下问题：
⑴下列说法正确的是_______
A．打点计时器使用交流电源
B．释放纸带后应立刻接通电源
C．重物的密度应大一些
D．不需要测出重物的质量
⑵根据图乙中的数据，可得打出计数点“B”时重物的速度=_______．（结果保留3位有效数字）
⑶该同学换用了其它重物进行实验，得出了另外一条纸带（题中未画出）．测量出纸带中打出的第一点到各计数点的距离h,计算出打各计数点时重物的速度v，作出关系图象如图丙所示．试根据图线判断，此过程中重物的机械能 _______(填 “守恒”或“不守恒”）．理由是：_________________________________．
17．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．
(1)实验步骤：
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用游标卡尺测量挡光条的宽度l＝9.30 mm.
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝________cm.
④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.
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量m0，再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________．
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝________．
③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ΔEp＝________(重力加速度为g)．
(3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．
人教版（2019）2021-2022学年必修第二册第八章第5节实验：验证机械能守恒定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B B D A D C D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AB AB AB AB BD
三、实验题
16． ACD 1.93 不守恒 根据图象可算出重物下落的加速度，明显小于当地的重力加速度，所以下落过程机械能不守恒
17． 60.00(59.96～60.04) mgx Ek2－Ek1
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一、单选题
1． 利用自由落体运动验证机械能守恒定律时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，正确的是（ ）
A．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过计算出瞬时速度
B．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度
C．根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，测算出某点的瞬时速度，并通过计算出物体下落至该点的高度
D．用刻度尺测出物体下落至某点的高度，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，测算出该点的瞬时速度
2． 在《验证机械能守恒定律》的实验中，下面叙述正确的是（ ）
A．应用天平称出重物的质量
B．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量
C．操作时应先放纸带，后接通电源
D．打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上
3． 如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，在该实验中（ ）
A．需要用秒表测量重物下落的时间
B．需要用刻度尺测量重物下落的高度
C．释放纸带时，重物应尽量远离电火花计时器
D．电火花计时器的工作电压为交流10V以下
4． 在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．实验中必需用天平测量重物的质量
B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．打点结束应先检查纸带点迹是否清晰，再关闭电源
5． 在“探究用电火花打点计时器验证机械能守恒定律”实验中，需要下列器材中的是（ ）
①．天平 ②．纸带 ③．秒表 ④．刻度尺
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
6． 为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用实验系统设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度。在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是（ ）
A．用天平测出物体的质量
B．测出A、B两点间的竖直距离
C．利用mv－mv算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量
D．验证v－v与2gh是否相等
7． 蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示．图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点．在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A．运动员的速度一直增大
B．运动员的加速度始终减小
C．运动员始终处于失重状态
D．运动员克服弹力做的功大于重力对运动员做的功
8． 在落体法“验证机械能守恒定律”实验中，不需要使用的器材是（ ）
A．重锤 B．纸带
C．螺旋测微器 D．打点计时器
9． 关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A．实验中摩擦不可避免，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
10．在“验证机械能守恒定律”的实验中不需测量或计算的物理量是（ ）
A．下落高度 B．瞬时速度 C．重物质量 D．时间
二、多选题
11．一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则（ ）
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2
D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J
12．用落体法“验证机械能守恒定律”，就是看mvn2是否等于mghn（n为计数点的编号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，重物的速度为零
B．hn是计数点到起始点0的距离
C．必须测量重物的质量
D．可以用vn＝gtn计算vn，其中tn＝（n－1）T（T为打点周期）
13．在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有（ ）
A．用天平称出重锤的质量
B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来
C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．接通电源，释放纸带
14．在验证机械能守恒定律的实验中，如下哪些措施是必要的（ ）
A．打出几条纸带，从中选出打下的第1、2两点间距离接近2mm的纸带备用
B．重锤的质量应尽可能大些
C．实验中必须用天平测出重锤的质量
D．实验中必须先从纸带上求出重力加速度g，用以计算重锤重力势能的减少量
15．在验证“机械能守恒定律”的实验中，纸带上已按要求选出0、1、2、3、4、5、6七个计数点，相邻计数点间的距离依次为x1、x2、x3、x4、x5、x6，则可以判断和计算出（ ）
A．计数点0的对应速度v0一定为0
B．根据平均速度可计算出第1计数点的对应速度，同理可算出v2、v3、v4、v5
C．无法计算出v0和v6的大小
D．可作出v－t图象求出斜率即加速度
三、实验题
16．图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置．图乙是某同学在实验过程中得到的一条纸带，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出．打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g为，请回答以下问题：
⑴下列说法正确的是_______
A．打点计时器使用交流电源
B．释放纸带后应立刻接通电源
C．重物的密度应大一些
D．不需要测出重物的质量
⑵根据图乙中的数据，可得打出计数点“B”时重物的速度=_______．（结果保留3位有效数字）
⑶该同学换用了其它重物进行实验，得出了另外一条纸带（题中未画出）．测量出纸带中打出的第一点到各计数点的距离h,计算出打各计数点时重物的速度v，作出关系图象如图丙所示．试根据图线判断，此过程中重物的机械能 _______(填 “守恒”或“不守恒”）．理由是：_________________________________．
17．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．
(1)实验步骤：
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用游标卡尺测量挡光条的宽度l＝9.30 mm.
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝________cm.
④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.
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量m0，再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________．
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝________．
③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ΔEp＝________(重力加速度为g)．
(3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．
人教版（2019）2021-2022学年必修第二册第八章第5节实验：验证机械能守恒定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B B D A D C D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AB AB AB AB BD
三、实验题
16． ACD 1.93 不守恒 根据图象可算出重物下落的加速度，明显小于当地的重力加速度，所以下落过程机械能不守恒
17． 60.00(59.96～60.04) mgx Ek2－Ek1
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