1、2012年粤教版高中物理必修 2 4.5验证机械能守恒定律练习卷与答案（带解析） 选择题 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，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 ( ) N 点是第 n个点，则 vn gnT N 点是第 n个点，则 vn g(n-1)T vn vn A B C D 答案： C 在做验证机械能守恒定律实验时，发现重锤减少的势能总是略大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是 ( ) A选用重锤的质量过大 B选用重锤的质量过小 C空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力做负功 D实验时操作不仔细，实验数据测量
2、不准确 答案： C 在验证机械能守恒定律的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，则结果 ( ) A mghmv2 B mghmv2 C mgh mv2 D以上都有可能 答案： A 在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件更为有利的是 ( ) A只要足够重就可以 B只要体积足够小就可以 C既要足够重，又要体积非常小 D应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲 答案： D 某位同学做 “验证机械能守恒定律 ”的实验，下列操作步骤中错误的是 ( ) A把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源 B将连有重锤的纸带穿
3、过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度 C先释放纸带，再接通电源 D更换纸带，重复实验，根据记录处理数据 答案： C 有 4 条用打点计时器 (所用交流电频率均为 50 Hz)打出的纸带 A、 B、 C、 D，其中一条是做 “验证机械能守恒定律 ”实验时打出的为找出该纸带，某同学在每条纸带上选取了点迹清晰的、连续的 4个点，用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为 s1、 s2、 s3.请你根据下列 s1、 s2、 s3的测量结果确定该纸带为 (已知当地的重力加速度为 9.791m/s2)( ) A 61.0 mm,65.8 mm,70.7 mm B 41.2 mm,45.1 mm,53.0 mm
4、C 49.6 mm,53.5 mm,57.3 mm D 60.5 mm,61.0 mm,60.6 mm 答案： C 利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度 v和下落高度 h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，其中正确的是 ( ) A用刻度尺测出物体下落的高度 h，并测出下落时间 t，通过 v gt 计算出瞬时速度 v B用刻度尺测出物体下落的高度 h，并通过 v计算出瞬时速度 v C根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v，并通过 h计算出高度 h D用刻度尺测出
5、物体下落的高度 h，根据做匀变速直 线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v 答案： D 实验题 （ 1)在用落体法验证机械能守恒定律的实验中，某同学列举了该实验的几个步骤，其中不正确或没有必要的是 _(填序号即可 ) A正确安装好实验仪器 B将打点计时器接到学生电源直流输出端上 C用天平测出下落重物的质量，且精确到 0.01 kg D为了使打出来的第一个点清晰，应该先释放纸带再接通打点计时器电源开关 E为了防止重物掉到地上，需要在其落地以前用手接住 F在纸带上离起始点较远的地方选择几个连续的点，测出它们距起始点的距离 (2)某个小组的三位同学按照正确
6、的操作选得纸带如图 .其中 O 是起始点， A、 B、C是打点计时器连续打下的 3个点该同学用毫米刻度尺测量 O 到 A、 B、 C各点的距离，用重锤在 OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度 g 9.80 m/s2，打点计时器所用电源频率为 f 50 Hz，设重锤质量为 1.00 kg. 甲同学发现，图中的 B是除起始点外打点计时器打下的第 n个点因此他用vB ngT(T是打点计时器的打点周期 )计算 B点对应时刻物体的速度，这样得到的结果是重力势能的减少量 _动能的增加量 (填 “大于 ”、 “小于 ”，或 “等于 ”) 乙同学认为，可以利用 O 点到 B点的距离 hB计算 B
7、点对应时刻物体的速度vB .这样得到的结果是重力势能的减少量 _动能的增加量 (填 “大于 ”、“小于 ”或 “等于 ”) 丙同学用 AC 段的平均速度作为跟 B点对应的物体瞬时速度，若 hA 9.51 cm，hB 12.42 cm， hC 15.70 cm，则丙同学算得该段重锤重力势能的减少量为_J(计算结果保留三位有效数字，下同 )，而动能的增加量为 _J，这样得到的结果是重力势能的减少量 _动能的增加量 (填 “大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”) 若你是指导老师，你认为三个同学的数据处理方法中合理的是 _ (选填 “甲 ”“乙 ”“丙 ”此空为不定项选择 ) 答案： (1)BCDE
8、(2) 小于 等于 1.22 1.20 大于 丙 在验证机械能守恒定律的实验中： (1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为 _ A打点计时器 (包括纸带 )； B重物； C天平； D毫米刻度尺； E.秒表 ； F.运动小车 (2)打点计时器的安装放置要求为 _；开始打点计时的时候，应先_，然后 _ (3)实验中产生系统误差的原因主要是 _，使重物获得的动能_重物减少的重力势能为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择_ (4)如果以 v2/2 为纵轴，以 h为横轴，根据实验数据绘出的 -h图线是 _，该线的斜率等于 _ 答案： (1)ABD (2)底板要竖直 给打点计时器通电 释放重 物 (3)
9、纸带通过打点计时器时有摩擦阻力 小于 质量和密度大一些的 (4)一条通过坐标原点的倾斜直线 重力加速度 g 在验证 “机械能守恒定律 ”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50 Hz，查得当地重力加速度 g 9.8 m/s2.某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示，图中 O 点是打点计时器打出的第一个点， A、 B、 C、 D分别是每打两个点取出的计数点，则重物由 O 点运动到B点时， (重物质量为 m)求： (1)重力势能减少量为多少？ (2)动能增加量为多少？ (3)根据数据得出什么结论？产生误差的原因是什么？ 答案： (1)1.911m J (2
10、)1.89m J (3)见 某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤： A用天平称出重物的质量 B把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提到一定高度 C拆掉导线，整理仪器 D断开电源，调整纸带，重做两次 E用秒表测出重物下落的时间 F用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得到结论 G把打点计时器接到低压交流电源上 H接通电源，释放纸带 I把打点计时器接到低压直流电源上 J把打点计时器固定到桌边的铁架台上 上述实验步骤中错误的是 _，可有可无的是 _，其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列是 _ (均只需填步骤的代号 ) 答案： EI A JGBHDCF 在 “验
11、证机械能守恒定律 ”的实验中，选出一条纸带如图所示，其中 O 点为起始点， A、 B、 C为三个计数点，打点计时器通以 50 Hz交变电流，用毫米刻度尺测得 OA 11.13 cm， OB 17.69 cm， OC 25.9 cm. (1)这三个数据中，不符合有效数字要求的是 _，应该写成 _cm. (2)在计数点 A和 B之间、 B和 C之间还各有一个点，重物的质量为 m kg.根据以上数据可知，当打点计时器打到 B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了 _J，这时它的动能为 _J (g取 9.80 m/s2) 答案： (1)25.9 cm 25.90 (2)1.73m 1.70m 在验证机
12、械能守恒的实验中，已知打点计时器打点间隔为 T，某一组同学得到了一条如图所示的纸带，在填写实验报告时甲、乙两个同学选择不同的数据处理方法： 甲同学测出了 C点到第一点 O 的距离 hOC， 利用 v 2ghOC计算得到了 C点的速度，然后验证 mghOC与 mv 相等乙同学测出了 A、 B、 C、 D各点到第一点 O的距离 hA、 hB、 hC、 hD，利用 vB、 vC计算 B、 C点的速度，然后验证了mg(hC-hB)与 mv-mv是否相等 请你对甲乙两位同学的做法逐一分析，不合理之处提出完善办法 答案：甲同学的做法错误 乙同学的做法不合适 原因见 在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，打
13、点计时器所用电源频率为 50 Hz，当地重力加速度的值为 9.8 m/s2，测得所用重物的质量为 1.00 kg，甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第 1、第 2两点间的距离分别为 0.10 cm、 0.19 cm和 0.25 cm，则可肯定 _(填 “甲 ”“乙 ”或 “丙 ”)在操作上有错误，错误是_ 答案：丙 先放开纸带后接通电源 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的有_，通过计算得到的有 _ A重锤 的质量 B初始时重锤距地面的高度 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： C D 图为验证机械能守恒定律的实验装置
14、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、天平回答下列问题： (1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 _ (填入正确选项前的字母 ) A米尺 B秒表 C 0 12 V的直流电源 D 0 12 V的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有 _ _.(写出两个原因 ) 答案： (1)AD (2)见 现利用如图所示装置验证机械能守恒定律图中 AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为 30， 1和 2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出让滑块从斜面的顶端滑下，光电门 1、 2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为 5.0010-2 s、 2.0010-2 s已知滑块质量为 2.00 kg，滑块沿斜面方向的长度为 5.00 cm，光电门 1和 2之间的距离为 0.54 m， g 9.80 m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度 (1)滑块经过光电门 1时的速度 v1 _m/s，通过光电门 2时的速度 v2_m/s； (2)滑块通过光电门 1、 2之间的动能增加量为 _J，重力势能的减少量为_J. 答案： (1)1.00 2.50 (2)5.25 5.29
