【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第八章8.5验证机械能守恒定律实验同步训练（含答案）
文档属性
| 名称 | 【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第八章8.5验证机械能守恒定律实验同步训练（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-31 16:13:51 | ||
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文档简介
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第八章8.5验证机械能守恒定律实验同步训练
一、单选题
1．利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，下列器材中不必要的是( )
A．重物 B．纸带 C．天平 D．低压电源
2．如图所示为“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( )
A．固定打点计时器时，其限位孔必须在同一竖直平面内
B．手抓纸带的位置越靠近打点计时器越好
C．实验中必须测出重物的质量
D．实验中可以用干电池作为电源
3．如图所示为小明做“验证机械能守恒定律”实验的装置图．实验中，为减小空气阻力对实验的影响，下列操作可行的是( )
A．选用密度大、体积小的重物
B．打点计时器两限位孔在同一竖直线上
C．释放前手应提纸带上端并使纸带竖直
D．重物下落过程中手始终提住纸带的上端
4．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．打点计时器应接直流电源
B．应先释放纸带，后接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
二、多选题
5．下列器材中，实验“探究小车速度随时间的变化规律”、“探加速度与力、质量的关系”、“用自由落体运动验证机械能守恒定”都需要用到的实验器材是( )
A． B． C． D．
6．用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有以下操作，其中正确的是( )
A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
B．手提纸带任意位置
C．使重物靠近打点计时器
7．如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM∠OMN，在小球从M点运动到N点的过程中 ( )
A．弹力对小球先做负功后做正功再做负功
B．只有一个时刻小球的加速度等于重力加速度
C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零
D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差
三、实验题
8．在①研究加速度与外力（质量m一定）的关系；②验证机械能守恒定律；③探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中；某同学正确做出了三个实验的图像，如下图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断；A实验的图像斜率表示____；B实验图像的斜率表示_____，C实验图像的斜率表示_____。
9．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：
（1）起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝________ ，重锤动能的增加量为△EK＝__________．
（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=__________,它和当地的重力速度g进行比较，应该是a_________g（填“>”、“=”或“<”）．
10．如图所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．
若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g，重物质量为实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量等于______J.结果保留3位有效数字
若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为，重力加速度为g，当两者间的关系式满足______时用题中所给的字母表示，说明下落过程中重物的机械能守恒．
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
重物的体积过小
C．使用的直流电源
重物及纸带在下落时受到阻力．
11．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．
(1)关于本实验，下列说法中正确的是________．
A．必须用秒表测出重物下落的时间
B．打点计时器应连接直流电源
C．验证时，必须测量重物的质量或重力
D．选择质量较大、体积较小的重物，可以减小实验误差
(2)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，重物的质量为0.2 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打O点时，重物的速度为零，A、B、C为另外三个连续点．根据图中的数据可知，重物由O点运动到B点的过程中，重力势能减少量ΔEp＝________J．(计算结果保留三位有效数字)
(3)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，这样会导致实验结果mgh________(选填“<”或“>”) mv2.
12．利用如图所示的装置可以验证机械能守恒定律，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码相连，光电计时器的两个光电门间的距离为s，滑块的宽度为d（远小于s），如图所示。光电计时器能够记录下滑块分别通过两个光电门的时间?t1、?t2，请回答下列问题：
（1）滑块的右端两次经过光电门时的瞬时速度v1=__________，v2=___________。
（2）本实验中验证机械能守恒定律的关系是_______________________________。
13．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．
14．某同学用如图所示的装置验证机械守恒定律．
实验步骤如下：
（1）用电磁铁吸住一个小铁球，将光电门A固定在立柱上，用一小铁球底部处于同一水平位置，光电门B固定在立柱上的另一位置；
（2）切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小铁球通过光电门A和光电门B的时间分别为
请回答下列问题：
（1）切断电磁铁电源之前，需要调节底座螺丝，使立柱处于______，以确保小铁球能通过两个电光门；
（2）实验中还需要测量的物理量是______（填选项前的字母）
A．小铁球的质量m B．小铁球的直径d C．光电门A、B间的距离h
（3）小铁球经过光电门B时的速度可表示为_______（用测量的物理量表示）
（4）在误差允许范围内，若满足关系式_______，即可验证机械能守恒（用测量的物理量和重力加速度g表示）．
15．在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在竖直铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至 的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。
（1）如图乙，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝__________cm。
（2）某次测量中，计时器的示数为0.0052s，高度h＝0.20m，小球质量m＝100 g，g＝9.8m/s2。计算小球重力势能的减小量＝______J，动能的增加量＝______J。（结果均保留三位有效数字）
（3）由第（2）问的计算结果可知与之间存在差异，某同学认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点_____?请说明理由：_____________________。
16．某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）实验前用螺旋测微器测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径d＝__________mm。
（2）固定板O通过铁夹固定在铁架台上，小球紧靠固定板由静止释放，小球通过光电门A所用时间为t，小球直径为d，测出球靠在固定板时球心到光电门中心的距离h，根据测得数值，若在误差允许的范围内，满足条件__________(设当地重力加速度为g，用给定的和测得的物理量字母符号h、d、t、g等表示)，则机械能守恒定律得到验证。
（3）保持固定板位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，测得多组h及小球通过光电门的时间t，为了能做出图象是一条通过原点的直线，需要作出h－_________(填“t“、”t2”、“”或“”)图像；若得到图象直线的斜率为k，在误差允许的范围内，若满足__________ (用d、g、k物理量符号表示)，则机械能守恒定律得到验证。
17．利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图1所示：
（1）实验步骤：
A．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；
B．用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l=_____mm；
C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=______cm．
D．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；
E．从数字计时器（图1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△t1和△t2；
F．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。
（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△Ep=________（重力加速度为g），系统动能的增加量=_____________。
②在实验误差允许的范围内，如果△Ep=ΔEk则可认为验证了机械能守恒定律。
18．某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中，先后通过光电门 A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB.用钢球通过光电门的平均速度表示 钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g.
（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D =____cm.
（2）要验证机械能守恒，只要比较_____.
A．与gh是否相等
B．与2gh是否相等
C．与gh是否相等
D．与 2gh是否相等
（3）钢球通过光电门的平均速度___(填“> ”或“ < ”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差不能通过增加实验次数减小.
19．某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。实验中，让滑块都从气垫导轨某一固定位置O静止开始下滑，已测得气垫导轨倾角为θ。
（1）下列物理量不需要测量的是（_____）
A．滑块和挡光板的总质量M
B．光电门位置P到O点之间的距离l
C．挡光片通过光电门遮光时间△ t
D．挡光片的宽度d
（2）先用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d =________mm。
（3）若某次实验中测出宽度d = 10.00mm，挡光片通过光电门遮光时间Δt = 5.75 ms，则滑块通过光电门的速度v =________m/s（计算结果保留3位有效数字）。
（4）根据直接测量的物理量，经过计算分析就可以验证滑块和挡光板整体下滑过程中机械能是否守恒。
20．某同学利用图甲装置进行“验证机械能守恒定律”的实验
(1)关于本实验的下列说法中正确的有______
A．选用重物时，密度大的比密度小的好，以减少空气阻力的影响
B．实验时重物应靠近打点计时器处由静止释放
C．实验时应先松开纸带让重物下落，然后接通电源
D．若纸带上开始打出的几个点模糊不清，则必须重新打一条纸带再进行验证
(2)若该同学按照正确的操作要求，获得了一条点迹清晰、最初两点间距接近2mm的纸带，令打第一个点时重锤所在位置为0高度，相邻计数点时间间隔为0.02s,测量部分数据并填入下列表格，已知重锤质量m=0.3kg, g=9.8m/s2, 请在空格内补上相应的数据______。(结果保留两位小数)
测量点 0 1 2 3
距离x/m 0 0.0562 0.0780 0.1040
速度v/ms-l 0 / ▲ /
(3)该同学完成全部数据处理后,在图乙中画出了各能量与高度的图象,其中图线II是_______关于高度h的图象
A．动能Ek: B．势能Ep C．机械能E
(4)根据图线II能得出的实验结论是______。
21．某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒．频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置．
(1)操作时比较合理的做法是__________．
A．先打开频闪仪再释放钢球 B．先释放钢球再打开频闪仪
(2)频闪仪闪光频率为f，拍到整个下落过程中的频闪照片如下图所示，结合实验场景估算f可能值为（______）
A．0.1 Hz B．1 Hz C．10 Hz D．100 Hz
(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径，重力加速度为g.用游标卡尺测出钢球实际直径D，如下图所示，则D＝_______cm.(已知实际直径与照片上钢球直径之比为k.)
(4)选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______.(用题中所给字母表示)
参考答案
1．C 2．A 3．A 4．D 5．BD 6．AC 7．ACD
8．物体质量的倒数 当地重力加速度g 弹簧的劲度系数k
9．; ; ; <;
10．； ； D
11．D 0.921 >
12．
13．60.00(59.96～60.04) mgx Ek2－Ek1
14．竖直 BC
15．1.04 0.196 0.200 不同意 可能初速度不为零
16．8.117（8.115?8.119） gh= k=或d2=2gk
17．9.30 60.00 mgs
18．0.945 D <
19．A 10.20 1.74
20．AB 1.20 B 在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒
21．A C 4.55 kf 2(s6－s4)2
答案第14页，总14页
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第八章8.5验证机械能守恒定律实验同步训练
一、单选题
1．利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，下列器材中不必要的是( )
A．重物 B．纸带 C．天平 D．低压电源
2．如图所示为“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( )
A．固定打点计时器时，其限位孔必须在同一竖直平面内
B．手抓纸带的位置越靠近打点计时器越好
C．实验中必须测出重物的质量
D．实验中可以用干电池作为电源
3．如图所示为小明做“验证机械能守恒定律”实验的装置图．实验中，为减小空气阻力对实验的影响，下列操作可行的是( )
A．选用密度大、体积小的重物
B．打点计时器两限位孔在同一竖直线上
C．释放前手应提纸带上端并使纸带竖直
D．重物下落过程中手始终提住纸带的上端
4．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．打点计时器应接直流电源
B．应先释放纸带，后接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
二、多选题
5．下列器材中，实验“探究小车速度随时间的变化规律”、“探加速度与力、质量的关系”、“用自由落体运动验证机械能守恒定”都需要用到的实验器材是( )
A． B． C． D．
6．用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有以下操作，其中正确的是( )
A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
B．手提纸带任意位置
C．使重物靠近打点计时器
7．如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM∠OMN，在小球从M点运动到N点的过程中 ( )
A．弹力对小球先做负功后做正功再做负功
B．只有一个时刻小球的加速度等于重力加速度
C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零
D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差
三、实验题
8．在①研究加速度与外力（质量m一定）的关系；②验证机械能守恒定律；③探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中；某同学正确做出了三个实验的图像，如下图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断；A实验的图像斜率表示____；B实验图像的斜率表示_____，C实验图像的斜率表示_____。
9．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：
（1）起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝________ ，重锤动能的增加量为△EK＝__________．
（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=__________,它和当地的重力速度g进行比较，应该是a_________g（填“>”、“=”或“<”）．
10．如图所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．
若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g，重物质量为实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量等于______J.结果保留3位有效数字
若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为，重力加速度为g，当两者间的关系式满足______时用题中所给的字母表示，说明下落过程中重物的机械能守恒．
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
重物的体积过小
C．使用的直流电源
重物及纸带在下落时受到阻力．
11．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．
(1)关于本实验，下列说法中正确的是________．
A．必须用秒表测出重物下落的时间
B．打点计时器应连接直流电源
C．验证时，必须测量重物的质量或重力
D．选择质量较大、体积较小的重物，可以减小实验误差
(2)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，重物的质量为0.2 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打O点时，重物的速度为零，A、B、C为另外三个连续点．根据图中的数据可知，重物由O点运动到B点的过程中，重力势能减少量ΔEp＝________J．(计算结果保留三位有效数字)
(3)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，这样会导致实验结果mgh________(选填“<”或“>”) mv2.
12．利用如图所示的装置可以验证机械能守恒定律，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码相连，光电计时器的两个光电门间的距离为s，滑块的宽度为d（远小于s），如图所示。光电计时器能够记录下滑块分别通过两个光电门的时间?t1、?t2，请回答下列问题：
（1）滑块的右端两次经过光电门时的瞬时速度v1=__________，v2=___________。
（2）本实验中验证机械能守恒定律的关系是_______________________________。
13．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．
14．某同学用如图所示的装置验证机械守恒定律．
实验步骤如下：
（1）用电磁铁吸住一个小铁球，将光电门A固定在立柱上，用一小铁球底部处于同一水平位置，光电门B固定在立柱上的另一位置；
（2）切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小铁球通过光电门A和光电门B的时间分别为
请回答下列问题：
（1）切断电磁铁电源之前，需要调节底座螺丝，使立柱处于______，以确保小铁球能通过两个电光门；
（2）实验中还需要测量的物理量是______（填选项前的字母）
A．小铁球的质量m B．小铁球的直径d C．光电门A、B间的距离h
（3）小铁球经过光电门B时的速度可表示为_______（用测量的物理量表示）
（4）在误差允许范围内，若满足关系式_______，即可验证机械能守恒（用测量的物理量和重力加速度g表示）．
15．在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在竖直铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至 的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。
（1）如图乙，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝__________cm。
（2）某次测量中，计时器的示数为0.0052s，高度h＝0.20m，小球质量m＝100 g，g＝9.8m/s2。计算小球重力势能的减小量＝______J，动能的增加量＝______J。（结果均保留三位有效数字）
（3）由第（2）问的计算结果可知与之间存在差异，某同学认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点_____?请说明理由：_____________________。
16．某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）实验前用螺旋测微器测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径d＝__________mm。
（2）固定板O通过铁夹固定在铁架台上，小球紧靠固定板由静止释放，小球通过光电门A所用时间为t，小球直径为d，测出球靠在固定板时球心到光电门中心的距离h，根据测得数值，若在误差允许的范围内，满足条件__________(设当地重力加速度为g，用给定的和测得的物理量字母符号h、d、t、g等表示)，则机械能守恒定律得到验证。
（3）保持固定板位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，测得多组h及小球通过光电门的时间t，为了能做出图象是一条通过原点的直线，需要作出h－_________(填“t“、”t2”、“”或“”)图像；若得到图象直线的斜率为k，在误差允许的范围内，若满足__________ (用d、g、k物理量符号表示)，则机械能守恒定律得到验证。
17．利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图1所示：
（1）实验步骤：
A．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；
B．用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l=_____mm；
C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=______cm．
D．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；
E．从数字计时器（图1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△t1和△t2；
F．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。
（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△Ep=________（重力加速度为g），系统动能的增加量=_____________。
②在实验误差允许的范围内，如果△Ep=ΔEk则可认为验证了机械能守恒定律。
18．某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中，先后通过光电门 A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB.用钢球通过光电门的平均速度表示 钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g.
（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D =____cm.
（2）要验证机械能守恒，只要比较_____.
A．与gh是否相等
B．与2gh是否相等
C．与gh是否相等
D．与 2gh是否相等
（3）钢球通过光电门的平均速度___(填“> ”或“ < ”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差不能通过增加实验次数减小.
19．某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。实验中，让滑块都从气垫导轨某一固定位置O静止开始下滑，已测得气垫导轨倾角为θ。
（1）下列物理量不需要测量的是（_____）
A．滑块和挡光板的总质量M
B．光电门位置P到O点之间的距离l
C．挡光片通过光电门遮光时间△ t
D．挡光片的宽度d
（2）先用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d =________mm。
（3）若某次实验中测出宽度d = 10.00mm，挡光片通过光电门遮光时间Δt = 5.75 ms，则滑块通过光电门的速度v =________m/s（计算结果保留3位有效数字）。
（4）根据直接测量的物理量，经过计算分析就可以验证滑块和挡光板整体下滑过程中机械能是否守恒。
20．某同学利用图甲装置进行“验证机械能守恒定律”的实验
(1)关于本实验的下列说法中正确的有______
A．选用重物时，密度大的比密度小的好，以减少空气阻力的影响
B．实验时重物应靠近打点计时器处由静止释放
C．实验时应先松开纸带让重物下落，然后接通电源
D．若纸带上开始打出的几个点模糊不清，则必须重新打一条纸带再进行验证
(2)若该同学按照正确的操作要求，获得了一条点迹清晰、最初两点间距接近2mm的纸带，令打第一个点时重锤所在位置为0高度，相邻计数点时间间隔为0.02s,测量部分数据并填入下列表格，已知重锤质量m=0.3kg, g=9.8m/s2, 请在空格内补上相应的数据______。(结果保留两位小数)
测量点 0 1 2 3
距离x/m 0 0.0562 0.0780 0.1040
速度v/ms-l 0 / ▲ /
(3)该同学完成全部数据处理后,在图乙中画出了各能量与高度的图象,其中图线II是_______关于高度h的图象
A．动能Ek: B．势能Ep C．机械能E
(4)根据图线II能得出的实验结论是______。
21．某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒．频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置．
(1)操作时比较合理的做法是__________．
A．先打开频闪仪再释放钢球 B．先释放钢球再打开频闪仪
(2)频闪仪闪光频率为f，拍到整个下落过程中的频闪照片如下图所示，结合实验场景估算f可能值为（______）
A．0.1 Hz B．1 Hz C．10 Hz D．100 Hz
(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径，重力加速度为g.用游标卡尺测出钢球实际直径D，如下图所示，则D＝_______cm.(已知实际直径与照片上钢球直径之比为k.)
(4)选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______.(用题中所给字母表示)
参考答案
1．C 2．A 3．A 4．D 5．BD 6．AC 7．ACD
8．物体质量的倒数 当地重力加速度g 弹簧的劲度系数k
9．; ; ; <;
10．； ； D
11．D 0.921 >
12．
13．60.00(59.96～60.04) mgx Ek2－Ek1
14．竖直 BC
15．1.04 0.196 0.200 不同意 可能初速度不为零
16．8.117（8.115?8.119） gh= k=或d2=2gk
17．9.30 60.00 mgs
18．0.945 D <
19．A 10.20 1.74
20．AB 1.20 B 在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒
21．A C 4.55 kf 2(s6－s4)2
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