2019_2020学年高中物理第7章机械能守恒定律第9节实验：验证机械能守恒定律练习新人教版必修2.docx

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1、第9节　实验：验证机械能守恒定律2提升练、课时跟踪一、选择题1．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是(　　)A．选用的重物质量过大B．选用的重物质量过小C．空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力D．实验时操作不规范，实验数据测量不准确解析：选C　造成题中所述误差的主要原因是来自于各方面的阻力，选项C正确．二、非选择题2．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，用刻度尺测量时各点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A，B，C，D是间隔一段所取的点

2、，图中单位为厘米)．根据实验并结合纸带回答以下问题：(g取9.8m/s2)(1)现有器材：电磁打点计时器，低压交流电源，纸带，带夹子的重物，刻度尺，天平，导线，铁架台．其中该实验不需要的器材是______________________．(2)实验时，释放纸带与接通电源的合理顺序是_________________．(3)实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近________mm并且点迹清晰的纸带进行测量．(4)若重物的质量为mkg，则重物下落到B点时，减少的重力势能为________．(5)若重物的质量为mkg，则重物下落到B点时，重物的动能为________．(6

3、)由纸带计算重物下落的加速度为________．[注：(4)、(5)、(6)三题小数点后面保留两位有效数字]解析：(1)实验中，不需测量重物的质量，所以不需要的器材是天平．(2)实验中应先接通电源，后释放纸带．(3)若释放纸带时恰好打点，纸带上一、二两点间的距离Δh＝gt2＝1.96mm≈2mm.(4)ΔEpB＝mghB＝6.88mJ.(5)vB＝＝3.70m/s，EkB＝mvB2＝6.85mJ.(6)由xBC－xAB＝g1T2可得：g1＝9.50m/s2.由xCD－xBC＝g2T2可得：g2＝9.75m/s2.g＝＝9.63m/s2.答案：(1)天平　(2)先接通电源，后释放纸带(3)

4、2　(4)6.88mJ　(5)6.85mJ　(6)9.63m/s23．(2019·洛阳市高一期中)某实验小组利用如图甲所示的实验装置，完成“验证机械能守恒定律”的实验，请根据实验原理和步骤完成下列问题：(1)在实验操作中，释放纸带瞬间的四种情景如照片所示，你认为最合理的是________．(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，重物的质

5、量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝________J，重物增加的动能ΔEk＝________J，两者不完全相等的主要原因是_________(重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字)．(3)从实验数据处理结果发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，这是实验存在误差的必然结果，该误差属于________(填“系统误差”或“偶然误差”)．解析：(1)释放重物时，手提着纸带的上端，纸带要处于竖直状态，重物靠近打点计时器，故选D.(2)从计时器打下点O到打下点D的过程中，重力势能减小量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.436

6、5J≈2.14J，利用匀变速直线运动的推论可得：vD＝＝m/s＝2.91m/s，重物增加的动能为：EkD＝mvD2＝×0.5×(2.19)2J≈2.12J，由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加量．(3)从实验数据处理结果发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，这是实验存在误差的必然结果，该误差属于系统误差．答案：(1)D　(2)2.14　2.12　存在阻力作用　(3)系统误差4．(2019·海安中学高一期中)如图所示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、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平，交流电源．回答下列问题．(1)为完成此实

7、验，除了现有的器材，还需要的器材是____________．(2)关于本实验，在操作过程正确的情况下，下列说法中正确的是______．A．实验时一定要称出重锤的质量B．实验中测得重锤重力势能的减少量ΔEp略大于它动能的增加量ΔEk，是因为阻力做功造成的C．如果纸带上打下的第1、2点模糊不清，则无论用何种方法处理数据，该纸带都不能用于验证机械能守恒定律　D．处理实验数据时，可直接利用打下的连续实际点迹作为“计数点”(3)若按实验要求选