验证机械能守恒定律练习题.docx

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验证机械能守恒定律练习题

实验:

验证机械能守恒定律练习题

1．在“用打点计时器验证重锤做自由落体运动的过程中机械能守恒”的实验中，需要直接测量的数据是重物的（）

A．质量B．下落高度C．下落时间D．即时速度

2.利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中，下面叙述正确的是（）

A.应该用天平称出物体的质量

B.应该选用点迹清晰，特别是第一点没有拉成长条的纸带

C.操作时应先接通电源然后放开纸带

D.打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上

3．在“用打点计时器验证重锤做自由落体运动的过程中机械能守恒”的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利？

（）

A．只要足够重就可以B．只要体积足够小就可以

C．既要重，又要体积小

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

4．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是（）

A．应用天平称出物体的质量

B．应当选用点迹清晰，特别是第一个点没有拉成长条的纸带

C．操作时应先放纸带后接电源

D．电磁打点计时器应接在电压为4～6V的交流电源上

5．用小车沿光滑斜面下滑的方法验证机械能守恒时，小车下滑的高度是由下列哪种方法得到的（）

A．米尺直接测小车下滑高度。

B．米尺直接从纸带上测出。

C．米尺从纸带上测出小车的斜面位移再乘以sinθ，即

D．用小三角板从纸带上测出。

6．用自由落体验证机械能守恒的实验中，对实验结果影响最大的因素是（）

A．纸带克服摩擦力做了功。

B．纸带下落的时间太短。

C．纸带下落的高度hn测量不太准确。

D．打点周期极不稳定。

7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，可以通过计算得到的有（）

A．重锤质量B．重力加速度

C．重锤下落高度D．与下落高度对应的重锤的即时速度

8.一学生在练习使用打点计数器时，纸带上打出的不是圆点，而是短线，这可能是因为

（）

A．打点计数器错接在直流电源上B．电源电压不稳定

C．电源的频率不稳定D．振针压得过紧。

9．利用打点计时器所获得的打点的纸带如9题图所示，，A、B、C……是计数点，相邻计数点对应的时间间隔是T，对应的距离依次是s1、s2、s3……下列计算打D点时的速度的表达式中正确的有（）

A．

B．

C．

D．

10.利用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中,计算第n点的速度的公式是（）

A．Vn=gtB．Vn=

C．Vn=

D．Vn=

11.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是（）

A.重锤质量的称量不准会造成较大误差

B.重锤质量选用得大些，有利于减小误差

C.重锤质量选用得较小些，有利于减小误差

D.纸带下落和打点不能同步会造成较大误差

12.在“验证机械能守恒定律”的实验中，除天平、铁架台、夹子、纸带和重物外，还需要（）

A.秒表B.刻度尺C.学生电源D.打点计时器

13.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列叙述正确的是（）

A.安装打点计时器时，两纸带限位孔应在同一竖直线上

B.实验时，在松开纸带让重物下落的同时，应立即接通电源

C.若纸带上开头打出的几点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证

D.测量重物下落高度必须从起始点算起

14.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，这样会导致实验结果（）

A.

＞

B.

＜

C.

=

D.以上均有可能

15．在“利用重锤自由下落验证机械能守恒定律”的实验中，产生误差的主要原因是（）

A．重锤下落的实际高度大于测量值

B．重锤下落的实际高度小于测量值

C重锤实际末速度．大于gt（g为重力加速度，t为下落时间）

D．重锤实际末速度v小于gt

16纸带上已按要求选出0、1、2、3、4、5、6七个计数点，相邻计数点间的距离依次为x1、x2、x3、x4、x5、x6，则可以判断和计算出（）

A.计数点0的对应速度v0一定为0

B.根据

可计算1号点的对应速度，同理可算出v2、v3、v4、v5

C.无法计算出v0和v6的大小

D.可作出v—t图象求出斜率即加速度

17．为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：

铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电键、天平。

其中不必要的器材有；缺少的器材是。

答案：

秒表，天平，低压直流电源；低压交流电源，重锤，刻度尺。

18．某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如18题图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。

①．打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=m/s，重锤的动能EkB=

J。

②．从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。

③．根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是。

答案：

.①1.175，0.69②0.69，③机械能守恒。

19．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如19题图所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点。

现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。

根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为_________。

在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为________。

答案：

，

20.在验证机械能守恒定律实验中：

（1）研究对象是自由落体的重物，除下述器材：

铁架台、打点计时器、纸带、重物、

夹子外，还要用下列器材___________.

（2）做此实验时，有同学按以下步骤进行：

①固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让手尽量靠近打

点计时器.

②松开纸带，接通电源，开始打点，并如此重复几次，取得几条打点纸带.

③取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O点，在离O点较近处选择几个连续

记数点（或计时点）并计算出各点的速度值.

④测出各点距O点的距离，即为下落高度.

⑤用天平称出物体的质量.

⑥计算出mghn和

mv

，看是否相等.

在上述步骤中，多余的是________，有错误并给予更正：

a_____,

B____________,c__________,d____________.

（3）选择纸带的要求是①__________，②______________，③____________.

（4）实验中得到一条纸带，如图所示，当打点计时器打点c时，物体的动能表达式为___________，物体势能减少的表达式为___________.若等式成立_______________，

则验证了机械能守恒定律.

答案：

（1）刻度尺，低压交流电源、电键等.

（2）⑤;第①步：

“让手尽

量靠近”应改为“让重物尽量靠近”；第②步应先接通电源，后松开纸带；第③步“在离O点较近处”应改为“在离O点较远处”，第⑥步应改为“ghn和

vn2”（3）①点迹清晰；②第1、2点间相距为2mm；③无漏点（4）

m（

）2，mgS3，gS3=

（

）2

21.在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带经过打点计时器打出一系列的点，对纸带上点的痕迹进行测量，就可验证机械能守恒定律.

（1）在某次实验中得到的纸带如图所示，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0，使用的交流电源的频率为f，则打点计时器打C点时重锤的速度为__________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为_____________.利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度，则加速度的表达式为a=

______________.

（2）在实验中发现，重锤减少的重力势能总是略大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用.若已知当地重力加速度的值为g，用第

（1）小题给出的已知量表示重锤在下落过程中所受到的平均阻力的大小F=____________.

答案:

（1）

；mg（s0+s1）；

（2）m［g-

］

22.在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，

打点频率为50Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：

cm）

（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是（填A、B、C、D或E）点读数________.

（2）该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用vC=

计算与C点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法（填“对”或“不对”）___________.

（3）若O点到某计数点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为________________.

（4）若重锤质量m=2.00×10-1kg，重力加速度g=9.80m/s2，由图中给出的数据，可得出从O点到打下D点，重锤重力势能的减少量为_______________J，而动能的增加量为____________J（均保留三位有效数字）.

答案：

（1）B

（2）不对（3）

=gh（4）0.3800.376

23.在验证“机械能守恒”实验中，一同学进行如下操作：

①将打点计时器水平地固定在铁架台上

②将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器.用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方

③先松开纸带，后接通电源，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点

④换几条纸带，重做上面的实验

⑤在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点的位置，依次再取四个计数点A、B、C、D.求出相应位置对应的速度及其下落的高度

⑥将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中

⑦根据以上测得数据计算相应的

v2和ghn的值.验证机械能守恒定律

（1）以上操作有错误的是___________；

（2）实验中选出一条纸带如图所示.其中O点为起始点，A、B、C、D为四个计数点，打点计时器所选用电源是频率为50Hz的交流电，用最小刻度为1mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm.这三个数据中不符合有效数字要求的是__________,在计数点A和B之间，B和C之间各还有一个点，重锤的质量为m=1.5kg，根据以上数据，当打点到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_________，这时它的动能是__________；（g取9.8m/s2）

（3）实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量，其主要原因是

__________________________________.

答案：

（1）①③

（2）OC2.60J2.56J

（3）实验中存在阻力，如：

空气阻力，振针与纸带间阻力.

24.在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。

那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝_______J，此过程中物体动能的增加量Ek=______J。

由此可得到的结论是：

。

（g=9.8m/s2，保留三位有效数字）

答案：

0.228，0.226；误差允许范围内，机械能守恒。

25某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将选好纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图上。

已知打点计时器的工作频率为50Hz，重力加速度g取9.80m/s2，利用这段纸带能否验证机械能守恒定律？

如何验证？

答案：

能gh=V22/2-V12/2

26给你一架天平和一只秒表，你如何来估测用手竖直上抛小球时，手对小球做的功？

要求写出：

（1） 需测定哪些量？

如何测量？

（2） 计算时所需关系式及最后所做功的表达式。

答案：

m和V0用天平测出小球质量。

用秒表测出小球上抛的时间，求出初速度。

mg2t2/8

27.为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能的大小，可将弹簧固定在一带有光滑凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上，如下图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：

（1）需要测定的物理量______________。

（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=______________。

答案：

m、h和s

mgs2/4h

28．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如28图所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点．现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T．根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为：

___．在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为：

__．

28题图

答案：

（s6＋s5＋s4－s3―s2―s1）/9T2；（s5＋s6）/2T；

29．用落体法验证机械能守恒定律实验中：

（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；

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，接通电源和释放纸带的顺序应该是，先______，然后_______.

（3）实验中产生系统误差的原因主要是_____。

答案：

（1）A、B、D；

（2）底板要竖直；通电打点；再放下重锤，让它带着纸带一同落下；（3）阻力对重锤和纸带的影响

30.在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如30题图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交变电流，用毫米刻度尺测得OA＝11.13cm,OB＝17.69cm,OC＝25.9cm．

（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9.80m/s2）

答案：

（1）OC，25.90cm．；

（2）1.73mJ，1.70mJ．

31.在验证机械能守恒定律时，如果以

为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的

图象应是什么形状才能验证机械能守恒定律，图线的斜率表示什么？

答案：

图象应是通过原点的一条倾斜直线．

图线的斜率表示重力加速度g．

33.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，提升到一定高度；

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，得出结论；

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：

上述实验步骤中错误的是E和I．可有可无的实验步骤是A．其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列是：

J、G、B、H、D、C、F．