第5节实验：验证机械能守恒定律 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第5节实验：验证机械能守恒定律 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 145.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 11:57:40 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第八章第5节实验：验证机械能守恒定律
挑战学霸
一、单选题
1． 在做“验证机械能守恒定律”的实验时，以下说法中正确的是（ ）
A．选用重锤时，密度大体积小的比密度小体积大的好
B．选用重锤时，密度小体积大的比密度大体积小的好
C．选用的重锤一定要测其质量
D．重锤的质量大小与实验准确性无关
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，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（ ）
A．2mgR
B．4mgR
C．5mgR
D．6mgR
4． 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
5． 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已备有：电火花计时器、纸带、刻度尺、带铁夹的铁架台，还需要的器材是（ ）
A．弹簧秤 B．天平 C．秒表 D．重锤
6． 如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=10m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测得知道A、B、C、D各点到O点的距离为62.99cm、70.14cm、77.76cm、85.37cm。根据以上数据可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于___________J；C点的速度为_______m/s；（计算结果保留三位有效数字）；但实验中总存在重力势能的减少量_______动能的增加量（填小于、等于、大于），则上述三个空的答案是（ ）
A．7.78 381 等于
B．7.78 3.81 大于
C．778 3.81 大于
D．7.78 3.81 等于
7． “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是（ ）
A．重物的质量过大 B．重物的体积过小
C．电源的电压偏低 D．重物及纸带在下落时受到阻力
8． 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
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．如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（ ）
A．弹簧的最大弹力为μmg
B．物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C．弹簧的最大弹性势能为μmgs
D．物块在A点的初速度为
12．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，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．纸带下落和打点不同步会造成较大误差
13．如图所示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，下面举出一些计算n点速度的方法，其中正确的是（ ）
A．vn＝gnT B．vn＝g(n－1)T
C． D．
14．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
15．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）
三、实验题
16．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．用天平滑出A、B两物块的质量mA=300g、mB=100g，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所示．已知打点计时计时周期为T=0.02s，则
(1)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取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
(2)用v表示物块A的速度，h表示物块下落的高度．若某同学作出图像如图丙，可求出当地的重力加速度g=__________m/s2．
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．
2021-2022学年人教版（2019）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 A B C B D B D B D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD CD AB AB
三、实验题
16． 在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒
17． 60.00(59.96～60.04) mgx Ek2－Ek1
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挑战学霸
一、单选题
1． 在做“验证机械能守恒定律”的实验时，以下说法中正确的是（ ）
A．选用重锤时，密度大体积小的比密度小体积大的好
B．选用重锤时，密度小体积大的比密度大体积小的好
C．选用的重锤一定要测其质量
D．重锤的质量大小与实验准确性无关
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，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（ ）
A．2mgR
B．4mgR
C．5mgR
D．6mgR
4． 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
5． 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已备有：电火花计时器、纸带、刻度尺、带铁夹的铁架台，还需要的器材是（ ）
A．弹簧秤 B．天平 C．秒表 D．重锤
6． 如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=10m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测得知道A、B、C、D各点到O点的距离为62.99cm、70.14cm、77.76cm、85.37cm。根据以上数据可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于___________J；C点的速度为_______m/s；（计算结果保留三位有效数字）；但实验中总存在重力势能的减少量_______动能的增加量（填小于、等于、大于），则上述三个空的答案是（ ）
A．7.78 381 等于
B．7.78 3.81 大于
C．778 3.81 大于
D．7.78 3.81 等于
7． “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是（ ）
A．重物的质量过大 B．重物的体积过小
C．电源的电压偏低 D．重物及纸带在下落时受到阻力
8． 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
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．如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（ ）
A．弹簧的最大弹力为μmg
B．物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C．弹簧的最大弹性势能为μmgs
D．物块在A点的初速度为
12．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，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．纸带下落和打点不同步会造成较大误差
13．如图所示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，下面举出一些计算n点速度的方法，其中正确的是（ ）
A．vn＝gnT B．vn＝g(n－1)T
C． D．
14．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
15．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）
三、实验题
16．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．用天平滑出A、B两物块的质量mA=300g、mB=100g，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所示．已知打点计时计时周期为T=0.02s，则
(1)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取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
(2)用v表示物块A的速度，h表示物块下落的高度．若某同学作出图像如图丙，可求出当地的重力加速度g=__________m/s2．
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．
2021-2022学年人教版（2019）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 A B C B D B D B D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD CD AB AB
三、实验题
16． 在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒
17． 60.00(59.96～60.04) mgx Ek2－Ek1
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