内容正文:
第5节 科学验证:机械能守恒定律 同步测试
一、选择题
1.如图所示,小球的质量为m,自光滑的斜槽的顶端无初速度滑下,沿虚线轨迹落地,不计空气阻力,则小球着地瞬间的动能和重力势能分别是(选取斜槽末端切线所在平面为参考平面)( )
A.mg(h+H),-mgh
B.mg(h+H),mgh
C.mgH,0
D.mgH,-mgH
2.某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,采用如图所示的装置,进行了如下一些操作,该同学的以下做法正确的是( )
A.用天平称出重物的质量
B.使用计时器打点时,先放开纸带,后接通电源
C.从打上点的纸带中挑出点迹清晰的纸带进行测量
D.用所选纸带求打某点对应的重物下落的速度v时,用v=gt计算,其中t为从打第1点到打该点的时间间隔,g为当地的重力加速度
3.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点。下列说法不正确的是( )
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
4.质量为m的小球,以速度v斜向上抛离高为H的桌面。如图,那么经过A点时所具有的机械能是(以桌面为零势面)( )
A. B.
C. D.
5. 奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示,下列说法不正确的是( )
A.加速助跑过程中,运动员的动能增加
B.起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加
C.起跳上升过程中,运动员的重力势能增加
D.越过横杆后下落过程中,运动员的重力势能减少动能增加
6.如图,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中,以下说法正确的是( )
A.小球的动能减少,重力势能减少
B.小球的加速度先变小后变大,速度先变小后变大
C.小球的加速度先变小后变大,速度先变大后变小
D.弹簧的弹性势能减少,小球的机械能减少
7.(多选)下图中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力)( )
8.(多选)如果只有重力对物体做功,则下列说法中正确的是( )
A.重力对物体做正功,物体的机械能增加
B.重力对物体做负功,物体的机械能不变
C.重力对物体做正功,物体的动能增加
D.重力对物体做负功,物体的重力势能减少
9.(多选)一物体从高h处自由下落,不考虑空气阻力,落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等(取地面为参考平面),则( )
A.此时物体所处的高度为h2
B.此时物体的速度为gh
C.物体下落的时间为hg
D.此时机械能可能小于mgh
10.(多选)如图,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )
A.甲的切向加速度始终比乙的大
B.甲、乙在同一高度的速度大小相等
C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D.甲比乙先到达B处
二、填空题
11.某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.8m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。
(1)下列叙述正确的是________。
A.应该用天平称出重物的质量
B.可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据
C.操作时应先松开纸带再通电
D.打点计时器应接在电压为4~6V的交流电源上
(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置得到三条点迹清晰的纸带,量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm,则可肯定________同学在操作上有错误,错误是__________________________________。
(3)若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点O间的距离分别为15.55cm、19.20cm和23.23cm。则当打点计时器打点B时重物的瞬时速度v=________m/s;重物由O到B过程中,重力势能减少了________J,动能增加了________J(保留3位有效数字),根据所测量的数据,还可以求出重物实际下落的加速度为________m/s2,则重物在下落的过程中所受的阻力为________N。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为6V的交流电和直流电,交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。
他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时