2022届高考物理二轮基础训练 第九练 验证机械能守恒定律实验

2022届高三物理基础训练----第九练 验证机械能守恒定律实验训练习题 一、实验题 1．（2022·浙江省龙游中学）小王同学采用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验，打点计时器所接电源频率为 50 Hz。 （1）实验中，重物的质量 ____________。 A．必须测量 B．可测可不测 （2）除了图甲所示装置中的器材之外，还必须从图乙中选取实验器材____________。 （3）指出图甲所示装置中一处不合理的地方 _________。 （4）改进实验后，得到如图丙的纸带，则点 2 对应的读数为__________________cm；打下点 2 时纸带速度的大小为 _________m/s。 （5）若实验数据处理结果是从点 0 到点 4 过程中动能的增加量略小于重力势能的减少量，可能是因为_________。 A．存在阻力 B．点 0 的速度不为零 C．点 4 的速度由公式 v=gt 计算 2．（2021·四川省内江市第六中学）利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）已知打点计时器所用电源的频率为f，重物的质量为m，当地的重力加速度为g。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，把打下的第一个点记作O，在纸带上测量四个连续的点A、B、C、D到O点的距离分别为hA、hB、hC、hD。则重物由O点运动到C点的过程中，计算重力势能减少量的表达式为ΔEp=_______，计算动能增加量的表达式为ΔEk=_______。 （2）由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量_______动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）小红利用公式vC=gt计算重物的速度vC，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是_______（选填“>”、“<”或“=”）。 3．（2021·云南保山·）（1）下列四种器材是高中阶段常用的实验器材在实验①“研究匀变速直线运动的规律”、实验②“探究做功与速度变化的关系”、实验③“验证自由落体运动的机械能守恒”中都要用到的器材是_______（填选项）。 A．刻度尺 B．秒表 C．电磁打点计时器 D．天平 （2）下图是上述三个实验得到的纸带中其中较为清晰的一条，已知打点计时器的频率为50Hz，A、B、C、D是四个计数点，每两个计数点间有一个记时点，则打点计时器打点“B”时纸带的速度是________m/s（结果保留2位有效数字）。 （3）请结合数据分析，此纸带是上述实验_______（填“①”、“②”、“③”）打出的纸带。 4．（2021·云南·梁河县第一中学）下左图为验证机械能守恒定律的实验装置图，右图为某次实验截取的一段纸带。 （1）图为某次实验中得到的纸带，相邻两点时间间隔为0.02s。则打B点时物体速度大小为vB=_______m/s（保留三位有效数字），查得当地重力加速度大小为9.79m/s2，这也就在误差允许范围内间接验证了机械能守恒定律。 （2）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重锤减小的重力势能通常略___________（选填“大于”或“小于”）增加的动能。 5．（2021·福建·）如图是某实验小组“验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）打点计时器使用的是______（填“A”或“B”）； A交流电源 B直流电源 （2）实验中______（填“A”或“B”）用到天平； A需要 B不需要 （3）由于阻力的影响，重锤的重力势能减小量ΔEp与动能的增加量ΔEk的关系是ΔEp______ΔEk（填“>”=”或“<”）。 6．（2022·广东·）某同学利用如图（a）所示装置来测量当地的重力加速度，用一根不可伸长的细绳，一端系住小球，另一端固定在悬点O，O点正下方固定一个光电门，小球摆到最低点时球心刚好可以经过光电门，光电门可以记录小球的挡光时间。 （1）首先用游标卡尺测量出小球的直径d，并用刻度尺测量出细绳的长度L，已知。 （2）将摆球拉至某一高度，记录此时绳子与竖直方向的夹角θ，从静止开始释放小球，光电门测得小球经过光电门的时间t，即小球在最低点的速度为_____（用题中所给字母表示），如果要测当地的重力加速度_____（选填“需要”或“不需要”）称量出小球的质量。 （3）改变θ，重复以上步骤，得到多组数据，并画出关系图，如图（b）所示，图像斜率绝对值为k，即重力加速度g=_____。（根据已知量写表达式） 7．（2021·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校）在验证机械能守恒定律的实验中，一个质量 m=1 kg的重锤自由下落，在纸带上