人教版（2019）必修2《8.5 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》2020年同步練習(xí)卷（1）
發(fā)布：2024/12/11 5:30:2
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1．如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）（多選）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中要用工具測(cè)量和通過計(jì)算得到的有 。
A．重錘的質(zhì)量
B．重力加速度
C．重錘下落的高度
D．與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度
（2）有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：
A．用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量。
B．固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住，且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
C．松開紙帶，接通電源，開始打點(diǎn)。并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點(diǎn)紙帶。
D．取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下起始點(diǎn)O，在距離O點(diǎn)較近處選擇連續(xù)幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（或計(jì)時(shí)點(diǎn)），并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值。
E．測(cè)出各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，即得到重錘下落的高度。
F．計(jì)算出mghn和12，看兩者是否相等。mv2n
在以上步驟中，不必要的步驟是 ；有錯(cuò)誤或不妥的步驟是 （填寫代表字母）；更正情況是
①；
②；
③；
④。
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔在同一豎直線上，這樣做可以 （選填“消除”“減小”或“增大”）紙帶與限位孔之間的摩擦。
（4）在實(shí)際測(cè)量中，重物減少的重力勢(shì)能通常會(huì) （選填“略大于”“等于”或“略小于”）增加的動(dòng)能。組卷：28引用：2難度：0.6 -
2．在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）有下列器材可供選用：重錘，鐵架臺(tái)，天平，秒表，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，復(fù)寫紙，紙帶，低壓直流電源．其中不必要的器材有 ；缺少的器材是 ．
（2）實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖，其中，A為打下的第1個(gè)點(diǎn)，C、D、E、F為距A較遠(yuǎn)的連續(xù)選取的四個(gè)點(diǎn)（其他點(diǎn)未標(biāo)出）．用刻度尺量出C、D、E、F到A的距離分別為s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm.重錘的質(zhì)量為m=1.00kg；打點(diǎn)周期為T=0.02s；實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度為g=9.80m/s2．為了驗(yàn)證打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中重錘的機(jī)械能守恒，應(yīng)計(jì)算出：打下D點(diǎn)時(shí)重錘的速度v=（用題予字符表達(dá)）=m/s,重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=（用題予字符表達(dá)）=J，重錘動(dòng)能的增加量ΔEp=（用題予字符表達(dá)）=J．（小數(shù)點(diǎn)后保留2位有效數(shù)字）組卷：29引用：4難度：0.7 -
3．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上固定兩個(gè)光電門，光電門連接數(shù)字毫秒計(jì)，滑塊上固定寬度為d遮光條。把導(dǎo)軌的右端墊高，測(cè)出傾角為θ．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從某處由靜止釋放，滑塊遮光條通過某光電門的時(shí)間Δt,則滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度 。
（2）若通過光電門1和2的速度分別為v1和v2，還需要測(cè)量 （并給這個(gè)物理量賦予字母），滿足表達(dá)式 說明機(jī)械能守恒。
（3）完成（2）問所述測(cè)量，將滑塊從 （選填“同一”或“不同”）位置釋放，測(cè)出滑塊經(jīng)過光電門1、2的速度v1、v2．以L為橫坐標(biāo)，以v-v22為縱坐標(biāo)，把所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，得到一條斜率為 、截距為 的圖線，說明機(jī)械能守恒。21組卷：61引用：4難度：0.8 -
4．某同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圓弧軌道豎直放置，軌道邊緣標(biāo)有表示圓心角的刻度，軌道最低點(diǎn)裝置裝有壓力傳感器．現(xiàn)將小球置于軌道上θ刻度處由靜止釋放，當(dāng)其通過位置時(shí)，讀出壓力傳感器的示數(shù)F，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.14
（1）為驗(yàn)證小球在沿軌道下滑過程中機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量有 ；
A．軌道的半徑R
B．小球的質(zhì)量m
C．每次小球釋放點(diǎn)離地面的高度h
D．每次小球在軌道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量，寫出小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式F=．
（3）寫出一條提高實(shí)驗(yàn)精度的建議 ．組卷：51引用：5難度：0.5 -
5．如圖所示裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．?dāng)[錘A栓在長(zhǎng)L的輕繩一端，另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向成θ角時(shí)由靜止開始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運(yùn)動(dòng)．
①為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度．為了求出這一速度，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該測(cè)量哪些物理量？
②根據(jù)測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v=．
③根據(jù)已知的和測(cè)得的物理量，寫出擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為 ．組卷：116引用：18難度：0.7
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14．某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s.
（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=（用H、h表示）．
（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：
請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2-h關(guān)系圖．h（10-1m） 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2（10-1m2） 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78
（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2--h關(guān)系圖線（圖中已畫出），自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率（填“小于”或“大于”）理論值．
（4）從s2-h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是．組卷：704引用：48難度：0.5 -
15．利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示：
（1）實(shí)驗(yàn)步驟
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平；
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l=9.30mm；
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=cm；
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；
⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2；
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.
（2）用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式
①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=和v2=．
②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能分別為Ek1=和Ek2=．
③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少ΔEp=（重力加速度為g）．
（3）如果ΔEp=，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．組卷：93引用：9難度：0.5