7.9 实验：验证机械能守恒定律 同步练习Word版含解析

分层训练·进阶冲关
A组 基础练(建议用时20分钟)
1.如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置。关于该实验,下列说法中正确的是 (D)
A.电磁打点计时器使用低压直流电
B.可用公式v=计算重物的速度
C.实验时接通电源和释放纸带应同时进行
D.安装纸带时,应将纸带置于复写纸的下方
2.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(B)
A.实验中必须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.打点结束应先检査纸带点迹是否清晰,再关闭电源
3.“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 (D)
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
4.(2018·青岛高一检测)在利用竖直上抛运动做“验证机械能守恒定律”的实验时,某同学利用频闪相机记录下了小球竖直上抛的一段上升过程,如图甲所示。把小球的第一个曝光位置记为O,依次标为a、b、c、d……,与位置O的距离分别为h1、h2、h3、h4……频闪相机电源的频率为f,重力加速度为g。
(1)通过实验测得的数据可分别计算出各点的速度大小,小球在位置a时的速度计算表达式为va=?__。?
(2)根据实验数据做出v2-h图线如图乙中的图线①所示,若图线①的斜率为k,如果在误差允许范围内满足__k=-2g__,则验证了机械能守恒定律。?
(3)考虑实验中存在空气阻力的影响,另有两名同学在图乙的基础上又各画了一
条没有空气阻力时的图线②、③,其中合理的图线是__③__。?
B组 提升练(建议用时20分钟)
5.(2018·莆田高一检测)利用如图所示的装置可以探究系统机械能守恒,在滑块B上安装宽度为L(较小)的遮光板(遮光板质量忽略不计),把滑块B放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连,连接好光电门与数字毫秒计,两光电门间距离用s表示。数字毫秒计能够记录滑块先后通过两个光电门的时间分别为Δt1、Δt2,当地的重力加速度为g。请分析回答下列问题
(1)为完成验证机械能守恒的实验,除了上面提到的相关物理量之外,还需要测量的量有__钩码与滑块的质量MA、MB__(均用字母符号表示,并写清每个符号表示的物理意义)。?
(2)滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度v1=?__、v2=?__。(用题中已给或所测的物理量符号来表示)?
(3)在本实验中,验证机械能守恒的表达式为__MAgs=(MA+MB)-(MA+
MB)__。(用题中已给或所测的物理量符号来表示)?
6.(2018·徐州高一检测)某实验小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门,光电门连接数字毫秒计,滑块上固定宽度为d的遮光条。把导轨的右端垫高,测出倾角为θ。已知当地重力加速度为g。
(1)实验时,将滑块从某处由静止释放。 遮光条通过某光电门的时间为Δt,则滑块通过此光电门的瞬时速度为?__。?
(2)若通过光电门1和光电门2的速度分别为v1和v2,还需要测量__两光电门间的距离L__(并给这个物理量赋予字母),满足表达式__gLsin θ=-__,说明机械能守恒。?
(3)完成(2)问所述测量,将滑块从__不同__(选填“同一”或“不同”)位置释放,测出滑块经过光电门1、2的速度v1、v2。以L为横坐标,以-为纵坐标,把所得的实验数据描点,得到一条斜率为__2gsin θ__、截距为__0__的图线,说明机械能守恒。?
C组 培优练(建议用时10分钟)
7.(2018·深圳高一检测)如图所示,是用光电计时器等器材做“验证系统机械能守恒定律”的实验,在滑块上安装一遮光条,把滑块放在水平气垫导轨上并使其静止在A处,滑块通过绕过定滑轮的细绳与钩码相连,光电计时器安装在B处,测得滑块(含遮光条)质量为M、钩码总质量为m、遮光条宽度为d、当地的重力加速度为g,将滑块在图示A位置由静止释放后,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为Δt。
(1)实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M__否__(选填“是”或“否”)。?
(2)实验中还需要测量的物理量是__AB间的距离L__(用文字及相应的符号表示)。?
(3)本实验中验证机械能守恒的表达式为__mgL=(M+m)__(用以上对应物理量的符号表示)。?
(4)如果系统动能增加量大于重力势能减少量,请指出实验的调节可能出现的问题是__气垫导轨不水平__。