验证机械能守恒定律一、实验题： 本大题共20小题， 第1小题为2分； 从第2小题到第4小题每题3分 小计9分； 第5小题为4分； 从第6小题到第7小题每题5分小计10分； 从第8小题到第11小题每题6分 小计24分； 第12小题为7分； 从第13小题到第14小题每题8分 小计16分； 从第15小题到第17小题每题9分 小计27分； 第18小题为10分； 第19小题为12分； 第20小题为14分； 共计135分。
1、在《验证机械能守恒定律》的实验中，需直接测量的物理量是 [ ] A．重物的质量 B．重力加速度C．重物下落的高度 D．与下落高度对应的重物的瞬时速度2、使用下图所示装置作“验证机械能守恒定律”的实验，除了图中已画出的器材以外，下面所列各项器材哪些是必须的?[ ] A．低压交流电源 B．低压直流电源C．天平和砝码 D．刻度尺3、在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列操作正确的是 [ ] A．先释放重物，后接通电源B．用秒表测量重物下落的时间C．打完一条纸带后，立即切断电源D．每打完一条纸带，活动复写纸位置4、在验证机械能守恒定律的实验中，如下哪些措施是必要的 [ ] A．打出几条纸带，从中选出打下的第1、2两点间距离接近2mm的纸带备用B．重锤的质量应尽可能大些C．实验中必须用天平测出重锤的质量D．实验中必须先从纸带上求出重力加速度g，用以计算重锤重力势能的减少量5、做验证机械能守恒定律实验，实验原理是：重物自由落下，其动能增量等于势能减少量，即(1)实验时，要从几条打点纸带中，选第1、2点的距离接近_________mm的一条纸带进行测量，以保证是在开始打点的瞬间释放的纸带。
(2)除打点计时器以外，实验的测量工具还有____________________。
6、在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材和测量仪器有________．A．打点计时器 B．低压交流电源 C．秒表 D．重锤E．铁架台和复夹 F．纸带 G．刻度尺 H．天平 7、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有 [ ] A．用天平称出重锤的质量B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定高度D．接通电源，释放纸带E．用秒表测出重锤下落的时间8、“验证机械能守恒定律”的实验，是研究自由下落物体的机械能守恒，即重力势能的________等于动能的________．实验时，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，先用手提着________，使重物静止在________打点计时器的地方，然后接通________，松开纸带，让重物________，计时器就在纸带上打下一系列小点．9、在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，所用电源为50Hz的低压交流电源．①下列二条打点纸带应选用（用字母表示）___________________．②如不从起点0开始验证，而从点2和点4之间进行验证，则应该测量的物理量为_______验证的方程为（用测量值表示）_______________．10、用手竖直向上抛出一个小球，试设计一个实验粗略测出手抛小球过程中对小球做的功．（说明实验原理、所需要器材和实验方法．） 11、在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器打点的频率为50Hz，待打点计时器稳定打点后，释放重物，使它带动纸带下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图所示，其中O点为第一个点，A．B．C．D为4个连续的点，量出它们到O点的距离分别是62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm．已知重物质量m=1.00kg，重力加速度g=9.80m/s2．(下面都要求三位有效数字)①打C点时纸带的速度是________m/s．②从O点运动到C点的过程中，重力势能的减少量是________J，动能的增加量是________J．12、在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，(1)若用公式v=gt计算瞬时速度进行验证，打点计时器所接交流的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带，应选________________纸带为好（图）(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算瞬时速度进行验证的话，设已测得点2到4点之间距离为，点0到点3之间距离为，打点周期为T，为验证自重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验结果应满足、、T之间的关系为_______________________．13、在验证机械能守恒定律的实验中：A．带重锤的纸带穿过打点计时器，用手将纸带竖直提起B．用天平测出重锤的质量C．把打点计时器竖直固定在铁架台上D．把打点计时器接上低压交流电源E．松开纸带，使重锤自由下落F．闭合电键G．重做几次，选出第一、二点间距离接近2mm，点子清晰的纸带H．在纸带上，记下第一个点的位置0，并在纸带上依次选取几个点标出0、1、2、3……I．计算出与各点对应的速度V1、V2……和测出各点到0点的距离h1、h2……把数据填入表格J．算出重物运动到点1、2、3……时减少的重力势能以及增加的动能，进行验证．在上述步骤中不必要的是____________________．将必要的步骤前面的字母按合理的顺序排列出来，________________．14、为了验证物体在自由下落过程中机械能是守恒的，将m=0.5kg的重物系上一纸带，并将纸带穿过打点计时器，当重物自由下落时，得到如图所示的记录纸带，已知打点周期T=0.02s（设当地的重力加速度g=9.9m/）①计算打A、B两点时重物下落的速率=_________________m/s，=_____________m/s．②以A、B两点为例，验证机械能是否守恒?△=_____________J，mgh=_______________J．结论_____________________________．15、在重锤带动纸带自由下落，用打点计时器验证机械能守恒的实验时，打点计时器打出的纸带如下图所示．重锤的质量用m表示，根据纸带上的数据，重锤在B点的动能是__________________，重锤在E点的动能是_____．在上述过程中，重锤重力势能变化是______________．（记数点A、B、C……F均为相邻的打点）16、在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，物体从静止落下，并在纸带上打下从0开始的一系列的点，已知所用电源频率为50Hz，每打5个点取一个计数点，各计数点与第一个点0之间的距离见下表点序号01234距离(cm)0 5.0019.8544.6078.90(1)则实验所测重力加速度值为__________________；(2)计数点2所对应的即时速度值为___________________；(3)实验中是否需要测出重物质量?_____________；因为___________． 17、在验证机械能守恒定律的实验中(1)是否需要天平____________________，实验中T=_______________，重物选取的原则应是_______________________________________．(2)若实验中得到几条打上点的纸带，应选什么样的为好?__________________________________________________．(3)实验结果将会出现系统误差，其产生原因为：_________________． 18、有一架改装后的天平，发现调不平衡，并且左右两臂长不严格相等，如何用它准确地测量物体的质量(被测物体质量不超过天平的最大称量量)？19、在“验证机械能守恒定律”的实验中，交流电源周期为T，得到如图所示两条纸带(a)和(b)，选用第0点和第5点进行验证，应选用纸带________．此时打第5点时质量为m的重物下落的瞬时速度表达式为________，机械能守恒定律的表达式________；如选用另一条纸带进行验证，正确的方法是________，除图中已标明的量外，还需测量出________，此时机械能守恒定律的表达式为________．20、 在一次验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻计数点时间间隔为0.20s)，单位cm，那么(1)纸带的________端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝________；(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是＝________，此过程中物体动能的增加量＝________(g取9.8m/)；(4)通过计算，数值上____(填“＞”、“＝”或“＜”)，这是因为________；(5)实验的结论是________．验证机械能守恒定律标准答案一、实验题： 本大题共20小题， 第1小题为2分； 从第2小题到第4小题每题3分 小计9分； 第5小题为4分； 从第6小题到第7小题每题5分小计10分； 从第8小题到第11小题每题6分 小计24分； 第12小题为7分； 从第13小题到第14小题每题8分 小计16分； 从第15小题到第17小题每题9分 小计27分； 第18小题为10分； 第19小题为12分； 第20小题为14分； 共计135分。
1、 ★ 试题详解： C2、 ★ 试题详解： AD3、 ★ 试题详解： CD4、 ★ 试题详解： AB5、 ★ 试题详解： (1)2(2)刻度尺6、 ★ 试题详解： ABDEFG7、 ★ 试题详解： AE8、◆标准答案：减少值,增加值,纸带,靠近，电源,自由下落★ 试题详解： 减少值,增加值,纸带,靠近电源,自由下落9、 ★ 试题详解： (1)A(2)点1、2的距离点2、3的距离、点3、4间距离，(T=0.02s)10、 ★ 试题详解： 手抛小球过程中对小球做的功等于小球离开手时的动能，也等于小球到达最高点时的势能．(1)用天平测出小球的质量m．(2)用米尺测出小球上升的最高点到它出发点的距离，这就是最大高度h．(3)手抛小球过程中对小球做的功W=mgh将m和h代入计算W．11、 ★ 试题详解： ①，②先释放纸带而后接通打点计时器的电源开关，．12、 ★ 试题详解： 甲,13、 ★ 试题详解： B C、D、A、F、E、G、H、I、J14、 ★ 试题详解： ①=1.5m/s，=2.1m/s②0.54J．0.53J．在误差允许范围内机械能守恒．15、 ★ 试题详解： 2.47m(J)，3.94m(J)，1.48m(J)．16、 ★ 试题详解：17、 ★ 试题详解： (1)不需要，0.02s, 重力远远大于阻力(2)清晰无双点的纸带，且开始两点间距离接近2mm(3)空气阻力，纸带阻力，摩擦阻力18、 ★ 试题详解： 对于这架天平，可以采用替代法称量，具体作法是：把被称物放到天平右盘，在左盘加入砂子，直到天平平衡，然后把被称物拿下来，在右盘中加砝码，调整砝码的数量，直到天平恢复平衡，这时右盘中砝码的质量就等于被称物体的质量．对于只是调不平衡的天平，可以采取先在天平上的一边盘内放一些纸片(或其他小物体)，使得天平能够调平衡，再带着这些纸片称量．对于能够调平衡但左右两臂长不相等的天平，可以使用“双称法”，即把物体放在左盘，在右盘里放砝码，称出质量为m1，再把重物放到右盘，在左盘里放砝码，称得质量为m2，则重物的实际质量为．不论哪类天平，都可以用替代法．19、 ★ 试题详解： (A),,,选第2点和第5点作研究,第2第3点到O点距离,20、 ★ 试题详解： (1)左;(2)0.98m/s;(3)0.49J,0.48J;(4)＞,实验中有阻力;(5)在允许误差范围内机械能守恒。