8.5实验： 验证机械能守恒定律 基础巩固练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.5实验： 验证机械能守恒定律 基础巩固练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 827.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-13 13:07:04 | ||
图片预览
文档简介
8.5实验： 验证机械能守恒定律
一、单选题
1．在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中，除了铁架台、低压交流电源、纸带等实验器材外，还必需的器材应包括（ ）
A．秒表 B．多用电表 C．打点计时器 D．弹簧秤
2．用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，有以下操作，其中不正确的是 （填字母）
A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
B．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
C．使重物靠近打点计时器
D．所选择的纸带最开始两点间的距离应接近2mm
3．2016年10月19日3时31分，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，组合体在距离地面393千米高的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，航天员景海鹏、陈冬随后进入“天宫二号”空间实验室，两人将在“天宫二号”空间实验室中进行科学实验和科普活动，下列说法中正确的是
A．“神舟十一号”飞船达到与“天宫二号”同一轨道后，从后面加速追上前面的“天宫二号”实现对接
B．“神舟十一号”飞船需要在较低的轨道上向后喷出炙热气体，才能完成与“天宫二号”的对接
C．“神舟十一号”飞船的发射速度大于11. 2km/s
D．两位航天员可以在“天宫二号”空间实验室中借助重锤和打点计时器为全国中学生演示“验证机械能守恒定律”实验
4．关于验证机械能守恒定律的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．必须测出重物的质量
B．必须用秒表测出重物下落的时间
C．先释放纸带，再接通打点计时器电源
D．纸带起始端点迹模糊，也可用于验证机械能守恒
5．如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验，下列说法中正确的是（ ）
A．必须测出重物的质量
B．应先释放纸带，再接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．即使纸带起始端点迹模糊，也可用来验证机械能守恒定律
二、多选题
6．如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有
A．刻度尺
B．秒表
C．的直流电源
D．的交流电源
7．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
8．利用自由落体运动验证机械能守恒定律，就是看是否等于下列说法中正确的是
A．打点计时器打初始O点时，物体的速度等于零
B．是点n到O的距离
C．m为重物的质量，需用天平称量
D．计算要用，其中
三、实验题
9．如图为“用 DIS 研究机械能守恒定律”的实验装置。实验中，测量摆锤速度大小是___________传感器；若摆锤的机械能守恒，应满足的条件是_________________________。
10．如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。
（1）为完成实验，还需要的器材有______。
A．米尺 B．直流电源 C．秒表 D．交流电源
（2）某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为_______（结果保留三位有效数字）。
（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是_______。
11．厦门中学生助手利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取9.8m/s，小球质量，结果均保留三位有效数字。
（1）由频闪照片上的数据计算，时刻小球的速度_____m/s，_____m/s；
（2）从到时间内，重力势能增加量_____J，动能减小量_____J；
（3）在误差允许的范围内，若与近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得不完全等于，造成这种结果的主要原因是_____。
12．某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。把打下的第一点记作0，从0点后某个点开始，依次为1、2、3…分别测出各个计时点到0的距离，已标在图乙中，已知打点计时器频率50Hz，当地重力加速度大小g取，回答下列问题。（各计算结果均保留两位小数）
（1）打点计时器相邻两个打点的时间间隔是：_______s；
（2）关于此述实验，下列说法中正确的是_______；
A．重物最好选择密度较小的木块
B．本实验不需要天平但需要秒表
C．实验中应先接通电源，后释放纸带
D．不可以利用公式来求解瞬时速度
（3）若实验中所用重锤质量，打点纸带如图乙所示，0为第一个点，则标记为4的点速度为______m/s，此时重锤动能______J。
（4）从开始下落至此处，重锤的重力势能减少量______J。二者不相等的原因是______。实验结论是_______。
13．某同学用图（甲）所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
（1）实验的主要步骤：
①用刻度尺测量挡光片的宽度为d；
②用天平称出滑块和挡光条的总质量为，再称出托盘和砝码的总质量为m；
③用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离为x；
④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；
⑤读出挡光片通过光电门所用的时间t。改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。
（2）根据上述实验步骤中测得的数据，得出：（以下空格均用题中所给的字母表示）
①滑块通过光电门时瞬时速度为v=___________；
②当滑块通过光电门时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）增加的总动能分别为___________；
③在滑块从A点到B点之的过程中，系统势能的减少量___________（已知重力加速度为g）；
④根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线，若该图线的斜率k=___________，则系统机械能守恒。
14．利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花打点计时器外，在下列器材中，还必须使用的器材是_________.
A．220V交流电源 B．4~6V交流电源
C．毫米刻度尺 D．天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。O点是重锤开始下落时刻打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选取的三个连续点，测得它们到起始点“O”的距离分别为、、。设打出相邻点的时间间隔为T，如果在误差允许的范围内，满足表达式__________________（用题中所给字母表示），即可验证重物机械能守恒。（重力加速度为g）
15．某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。
（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则其直径为______cm。
（2）调整、之间距离h，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图丙所示。若小铁球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率______。
（3）在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中小铁球所受的平均阻力f为其重力的________倍（用表示）。
16．某研究小组采用了如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，在一根不可伸长的细线一端系一个金属小球，另一端固定在O点，记下小球静止时球心的位置A，在A处放置一个光电门，将小球拉至某一位置由静止释放。当地重力加速度用g表示。
（1）为验证机械能守恒，除了要测量小球释放点球心距A点高度h，还需要测量哪些物理量_____（请同时写出物理量的字母），若等式_____成立，说明图甲小球下摆过程中机械能守恒。（用题中测得的物理量字母表示）
（2）若撤去光电门，在O点安装一个拉力传感器，测出线上的拉力F，实验中记录细线拉力大小随时间的变化如图乙所示（Fm是实验中测得的最大拉力值）。在小球第一次运动至最低点的过程，根据重力势能的减少量和动能的增加量之间的关系，也可验证机械能守恒定律。观察图乙中拉力峰值随时间变化规律，从能量的角度分析造成这一结果的主要原因为：_____。
17．打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。
（1）除图示器材外，下列器材中，需要的是__________；
A．直流电源（12V）
B．交流电源（，）
C．天平及砝码
D．刻度尺E.导线
（2）打点计时器打出的一条纸带的O点（图中未标出）时，重锤开始下落，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的零刻线与O点对齐，a、b、c三个点所对刻度。打点计时器在打出b点时锤下落的高度=_______，下落的速度为vb=________（计算结果保留3位效数字）。
（3）某同学测出各计数点到O点的距离h，得到速度平方，并作出图像，设重力加速度为g，得到结论：“图像过原点的直线，则机械能不一定守恒，则斜率略小于。”，上述观点是否正确：__________。（填“正确”“不正确”）
18．利用图 1 所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）a.请针对本实验选择合适的重锤( )
A．大小合适的铁质重锤 B．体积较大的木质重锤
b.除打点计时器（含纸带、复写纸）、重锤、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_____。（选填器材前的字母）
A．刻度尺 B．天平 C．秒表
（2）图 2 是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C 三点到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重锤的质量为m， 当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中， 重锤重力势能的减少量ΔEP =_____，动能的增加量ΔEk =_____。
（3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是_____。
A．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直
B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到O点的距离h，再根据公式v 计算，其中g应取当地的重力加速度
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh 计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是( )
A．利用公式v=gt计算重物速度 B．利用公式v=计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．D
5．D
6．AD
7．BD
8．AB
9． 光电门 f G或只有重力做功
10． AD 1.75 重物的初速度为零
11． 5.59 4.08 1.42 1.46 纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在
12． 0.02 CD##DC 1.94 0.38 0.39 空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响等（写出一条即可） 在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒
13．
14． AC
15． 2.385
16． 小球的直径d、小球通过光电门时的挡光时间△t 克服空气阻力做功，导致每次经过最低点动能都减小一些，所需的向心力减小一些，所以细线最大拉力逐渐减小
17． BDE 19.40 1.94 不正确
18． A A ABD C
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中，除了铁架台、低压交流电源、纸带等实验器材外，还必需的器材应包括（ ）
A．秒表 B．多用电表 C．打点计时器 D．弹簧秤
2．用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，有以下操作，其中不正确的是 （填字母）
A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
B．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
C．使重物靠近打点计时器
D．所选择的纸带最开始两点间的距离应接近2mm
3．2016年10月19日3时31分，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，组合体在距离地面393千米高的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，航天员景海鹏、陈冬随后进入“天宫二号”空间实验室，两人将在“天宫二号”空间实验室中进行科学实验和科普活动，下列说法中正确的是
A．“神舟十一号”飞船达到与“天宫二号”同一轨道后，从后面加速追上前面的“天宫二号”实现对接
B．“神舟十一号”飞船需要在较低的轨道上向后喷出炙热气体，才能完成与“天宫二号”的对接
C．“神舟十一号”飞船的发射速度大于11. 2km/s
D．两位航天员可以在“天宫二号”空间实验室中借助重锤和打点计时器为全国中学生演示“验证机械能守恒定律”实验
4．关于验证机械能守恒定律的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．必须测出重物的质量
B．必须用秒表测出重物下落的时间
C．先释放纸带，再接通打点计时器电源
D．纸带起始端点迹模糊，也可用于验证机械能守恒
5．如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验，下列说法中正确的是（ ）
A．必须测出重物的质量
B．应先释放纸带，再接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．即使纸带起始端点迹模糊，也可用来验证机械能守恒定律
二、多选题
6．如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有
A．刻度尺
B．秒表
C．的直流电源
D．的交流电源
7．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
8．利用自由落体运动验证机械能守恒定律，就是看是否等于下列说法中正确的是
A．打点计时器打初始O点时，物体的速度等于零
B．是点n到O的距离
C．m为重物的质量，需用天平称量
D．计算要用，其中
三、实验题
9．如图为“用 DIS 研究机械能守恒定律”的实验装置。实验中，测量摆锤速度大小是___________传感器；若摆锤的机械能守恒，应满足的条件是_________________________。
10．如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。
（1）为完成实验，还需要的器材有______。
A．米尺 B．直流电源 C．秒表 D．交流电源
（2）某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为_______（结果保留三位有效数字）。
（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是_______。
11．厦门中学生助手利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取9.8m/s，小球质量，结果均保留三位有效数字。
（1）由频闪照片上的数据计算，时刻小球的速度_____m/s，_____m/s；
（2）从到时间内，重力势能增加量_____J，动能减小量_____J；
（3）在误差允许的范围内，若与近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得不完全等于，造成这种结果的主要原因是_____。
12．某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。把打下的第一点记作0，从0点后某个点开始，依次为1、2、3…分别测出各个计时点到0的距离，已标在图乙中，已知打点计时器频率50Hz，当地重力加速度大小g取，回答下列问题。（各计算结果均保留两位小数）
（1）打点计时器相邻两个打点的时间间隔是：_______s；
（2）关于此述实验，下列说法中正确的是_______；
A．重物最好选择密度较小的木块
B．本实验不需要天平但需要秒表
C．实验中应先接通电源，后释放纸带
D．不可以利用公式来求解瞬时速度
（3）若实验中所用重锤质量，打点纸带如图乙所示，0为第一个点，则标记为4的点速度为______m/s，此时重锤动能______J。
（4）从开始下落至此处，重锤的重力势能减少量______J。二者不相等的原因是______。实验结论是_______。
13．某同学用图（甲）所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
（1）实验的主要步骤：
①用刻度尺测量挡光片的宽度为d；
②用天平称出滑块和挡光条的总质量为，再称出托盘和砝码的总质量为m；
③用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离为x；
④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；
⑤读出挡光片通过光电门所用的时间t。改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。
（2）根据上述实验步骤中测得的数据，得出：（以下空格均用题中所给的字母表示）
①滑块通过光电门时瞬时速度为v=___________；
②当滑块通过光电门时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）增加的总动能分别为___________；
③在滑块从A点到B点之的过程中，系统势能的减少量___________（已知重力加速度为g）；
④根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线，若该图线的斜率k=___________，则系统机械能守恒。
14．利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花打点计时器外，在下列器材中，还必须使用的器材是_________.
A．220V交流电源 B．4~6V交流电源
C．毫米刻度尺 D．天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。O点是重锤开始下落时刻打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选取的三个连续点，测得它们到起始点“O”的距离分别为、、。设打出相邻点的时间间隔为T，如果在误差允许的范围内，满足表达式__________________（用题中所给字母表示），即可验证重物机械能守恒。（重力加速度为g）
15．某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。
（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则其直径为______cm。
（2）调整、之间距离h，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图丙所示。若小铁球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率______。
（3）在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中小铁球所受的平均阻力f为其重力的________倍（用表示）。
16．某研究小组采用了如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，在一根不可伸长的细线一端系一个金属小球，另一端固定在O点，记下小球静止时球心的位置A，在A处放置一个光电门，将小球拉至某一位置由静止释放。当地重力加速度用g表示。
（1）为验证机械能守恒，除了要测量小球释放点球心距A点高度h，还需要测量哪些物理量_____（请同时写出物理量的字母），若等式_____成立，说明图甲小球下摆过程中机械能守恒。（用题中测得的物理量字母表示）
（2）若撤去光电门，在O点安装一个拉力传感器，测出线上的拉力F，实验中记录细线拉力大小随时间的变化如图乙所示（Fm是实验中测得的最大拉力值）。在小球第一次运动至最低点的过程，根据重力势能的减少量和动能的增加量之间的关系，也可验证机械能守恒定律。观察图乙中拉力峰值随时间变化规律，从能量的角度分析造成这一结果的主要原因为：_____。
17．打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。
（1）除图示器材外，下列器材中，需要的是__________；
A．直流电源（12V）
B．交流电源（，）
C．天平及砝码
D．刻度尺E.导线
（2）打点计时器打出的一条纸带的O点（图中未标出）时，重锤开始下落，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的零刻线与O点对齐，a、b、c三个点所对刻度。打点计时器在打出b点时锤下落的高度=_______，下落的速度为vb=________（计算结果保留3位效数字）。
（3）某同学测出各计数点到O点的距离h，得到速度平方，并作出图像，设重力加速度为g，得到结论：“图像过原点的直线，则机械能不一定守恒，则斜率略小于。”，上述观点是否正确：__________。（填“正确”“不正确”）
18．利用图 1 所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）a.请针对本实验选择合适的重锤( )
A．大小合适的铁质重锤 B．体积较大的木质重锤
b.除打点计时器（含纸带、复写纸）、重锤、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_____。（选填器材前的字母）
A．刻度尺 B．天平 C．秒表
（2）图 2 是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C 三点到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重锤的质量为m， 当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中， 重锤重力势能的减少量ΔEP =_____，动能的增加量ΔEk =_____。
（3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是_____。
A．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直
B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到O点的距离h，再根据公式v 计算，其中g应取当地的重力加速度
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh 计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是( )
A．利用公式v=gt计算重物速度 B．利用公式v=计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．D
5．D
6．AD
7．BD
8．AB
9． 光电门 f G或只有重力做功
10． AD 1.75 重物的初速度为零
11． 5.59 4.08 1.42 1.46 纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在
12． 0.02 CD##DC 1.94 0.38 0.39 空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响等（写出一条即可） 在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒
13．
14． AC
15． 2.385
16． 小球的直径d、小球通过光电门时的挡光时间△t 克服空气阻力做功，导致每次经过最低点动能都减小一些，所需的向心力减小一些，所以细线最大拉力逐渐减小
17． BDE 19.40 1.94 不正确
18． A A ABD C
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页