1、2012年人教版高中物理必修二 7.9实验：验证机械能守恒定律练习卷与答案（带解析） 选择题 在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，下列物理量中要用工具测量和通过计算得到的有 ( ) A重锤的质量 B重力加速度 C重锤下落的高度 D与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度 答案： CD 在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中，得到如图所示的一条纸带，该纸带上最初打出的几个点不清楚，纸带上留下的是后面的一些点算出打下 B、 C两点时，重物速度分别是 vB、 vC，量得 B、 C两点间的距离为 h，那么验证机械能守恒的表达式可写为 ( ) A gh v -v B gh v - v C vC vB aT
2、 D v v 2gh 答案： B 实验题 用落体法 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，根据纸带算出相关的速度 v，量出下落距离 h，则以 为纵轴，以 h 为横轴，画出的图象应是下图中的哪一个？其斜率又表示什么？ 答案： C 其斜率表示重力加速度 g 如图甲所示，用包有白纸的质量为 1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动测得记号之间的距离依次为26.0mm、 42.0mm、 58.0mm、 74.0mm、 90.0mm、 1
3、06.0mm，已知电动机铭牌上标有 “1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒根据以上内容，回答下列问题： (1)毛笔画相邻两条线的时间间隔 T _s，图乙中的圆柱棒的 _端是悬 挂端 (填 “左 ”或 “右 ”) (2)根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号 C时，圆柱棒下落的速度 vC_m/s；画下记号 D时，圆柱棒下落的速度 vD _m/s；记号 C、D之间圆柱棒的动能的变化量为 _J，重力势能的变化量为 _J(g9.8m/s2)由此可得出的结论是 _ (结果保留两位有效数字 ) 答案：见 (福建厦门六中 08 09学年高一下学期期中 )在验证机械能守恒定律的实验中，质量为 m 1.0
4、0kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点在纸带上选取五个连续的点 A、 B、 C、 D和 E，如图所示其中 O 为重锤开始下落时记录的点，各点到 O 点的距离分别是 31.4mm、49.0mm、 70.5mm、 95.9mm、 124.8mm.当地重力加速度 g 9.8m/s2. 本实验所用电源的频率 f 50Hz.(结果保留三位有效数字 ) (1)打点计时器打下点 B时，重锤下落的速度 vB _m/s，打点计时器打下点 D时，重锤下落的速度 vD _m/s. (2)从打下点 B到打下点 D的过程中，重锤重力势能减小量 Ep _J，重锤动能增加量 Ek _J. (
5、3)在误差允许范围内，通过比较 _就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了 (4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力 F，则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为 _(用题中所给字母 m， g， s1， s2， f表示 ) 答案： (1)0.975 1.36 (2)0.459 0.447 (3)重力势能的减小量和动能的增加量相等 (4)mg-m(s2-s1)f2 在利用打点计时器验证自由下落物体机械 能守恒的实验中，设物体在打 O点时释放，打点计时器打 A点时物体速度为 v，如图所示， 一同学在实验报告中填写如下： v 2.36m/s.h 28.76cm， 2.785m2/s2， gh 2.718
6、m2/s2.由以上数据说明在误差范围内相等，故机械能守恒 老师批阅： “数据非实验所得！ ” 老师作此批阅的理由是什么？ 答案：在本实验中，由于空气阻力和摩擦力不可避免，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，或者说物体下落的实际加速度 a g.所以实验所测数据的实际结果应是 v2 gh.而不是这位同学的 v2 gh. (辽宁实验中学 08 09学年高一下学期期中 )在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中：所用电源的频率为 50Hz.某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到 O 的距离 (单位： mm)如图所示，图中 O 点是打点计时器打出的第一个点， A、 B、 C、 D、 E分别是每
7、打两个点取出的计数点 (1)从下列器材中选出实验所必须的，其编号为 _ A打点计时器 (包括纸带 ) B重锤 C天平 D毫米刻度尺 E秒表 (或停表 ) F运动小车 (2)若重锤的质量为 mkg，则重锤从开始下落到打 B点时，减少的重力势能是_J，从重锤下落到打 B点时增加的动能是 _J，得到的结论是_ (取 g 9.8m/s2，结果保留三位有效数字 ) 答案： (1)ABD (2)1.91m 1.88m 在实验误差允许的范围内，重锤的机械能守恒 (哈师大附中 08 09学年高一下学期期中 )在当地重力加速度为 9.8m/s2的实验室内进行验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率为 50Hz
8、.一同学选择了一条理想纸带，用刻度尺测量时各计时点位置对应刻度尺上的读数如图所示图中 O 是 自由落体的初始第一点， A、 B、 C、 D是纸带上连续的几个点，图中数值的单位为厘米根据实验并结合纸带回答下列问题： 实验时要从几条纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 _并且点迹清晰的纸带进行测量； 若重锤质量为 mkg，则重锤从开始下落到 B点时，减少的重力势能为 _J；(数字部分保留三位有效数字 ) 若重锤质量为 mkg，则重锤到 B点时，重锤的动能为 _J (数字部分保留三位有效数字 ) 答案： mm 6.88m 6.82m 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中： (1)打点计时器所接
9、交流电的频率为 50Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选_纸带好 (2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律现已测得 2、 4两点间距离为 s1,0、 3两点间距离为 s2，打点周期为 T，为了验证 0、 3两点间机械能守恒，则 s1、 s2和 T应满足的关系为 _ 答案： (1)甲 (2)T2 在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中 (1)实验的研究对象是 _ (2)供选择的重物有以下四个应选择 ( ) A质量为 100g的钩码 B质量为 10g的砝码 C质量为 200g的木球 D质量为 10g的塑料球 (3)给打点计时器提供的电源如下，应选择 ( )
10、A 4节干电池 B 3节蓄电池 C学生电源 4V 6V，交流输出 D学生电源 4V 6V，直流输出 答案： (1)带纸带夹的重锤 (2)A (3)C 图中甲、乙两图都是利用 “验证机械能守恒定律 ”的实验来测量当地的重力加速度 g值的装置示意图已知打点计时器的打点频率为 50Hz. (1)这两图相比较，用哪个图所示的装置实验较好？简单说明理由 (2)上图中的丙是采用较好的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中 O 点为打点的第一个点，标为 1，后面依次打下的一系列点迹分别为 2、 3、4、 5. 经测量，第 15至 17点间的距离为 11.69cm，第 1至第 16点间的距离为 43.83cm，则打下第 16个点时，重物下落的速度大小为 _m s-1.在实验误差允许的范围内，可认为重物在下落的过程中机械能守恒，由此求得重力加速度值为 g _m s-2(要求保留 3位有效数字 ) 答案：甲图 2.92m s-1 9.74m s-2
