1.5.3实验 验证机械能守恒定律（练习）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（鲁科版2019必修第二册）

1.5.3实验 验证机械能守恒定律 同步练习 一、实验题 1．（2020·东台创新高级中学高一月考）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。（保留3位小数） (1)打点计时器打出B点时，重锤在B点的速度=________。 (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)如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图像能验证机械能守恒定律，则图线的斜率表示__________________。 2．（2021·广东潮州·高一期末）某实验小组利用甲图所示的实验装置验证机械能守恒定律。（g取 9.80 m/s） （1）关于本实验，下列说法正确的是（______） A．必须要称出重物的质量 B．打点计时器应接直流电源 C．应先接通电源，后释放重物 D．需使用秒表测出重物下落的时间 （2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点，某同学在实验过程中每隔一个点取一个计数点，图中A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为 50 Hz的交变电流。用刻度尺测得 OA=12.48 cm，OB=19.50 cm，OC=28.08 cm，重物的质量为1.00kg，取重力加速度g=9.8m/s2。甲同学根据以上数据算出：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；此时重物的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字） 3．（2022·河北保定·高三期末）学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，电火花计时器打点的周期。 （1）实验中，电火花计时器接的是______（选填“6V”或“220V”）的交流电源； （2）下列操作中，有利于减小实验误差的是______； A．两限位孔在同一竖直线上 B．先释放纸带，后接通电源 C．精确测量重锤的质量 （3）实验中得到的一条纸带如图乙所示，O为打出的第一个点，A、B、C、D、E为依次打下的点，根据纸带上的数据，电火花计时器打D点时重锤的速度大小为______，重锤下落的加速度大小为______。（结果均保留三位有效数字） （4）张同学根据如图乙所示的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度，测出O点与该点的距离h，以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，重力加速度大小为g，则在误差允许的范围内，图线的“斜率”为______； （5）王同学根据打出的另一条纸带，发现重锤重力势能的减少量小于其动能的增加量，他认为这是空气阻力造成的。王同学的观点______（选填“正确”或“错误”），其原因是______。 4．（2020·任丘市第一中学高一期末）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为，那么 (1)根据图上所得的数据，应取图中O点到__________点来验证机械能守恒定律； (2)从O点到1问中所取的点，重物重力势能的减少量__________J，动能增加量__________J；（结果取三位有效数字） (3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像是如图中的（______） A． B． C． D． 5．（2022·北京石景山·高三期末）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。 （1）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重锤，实验时应选择的材质是_________； A．木质　　B．钢质　　C．泡沫　　D．塑料 （2）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是_________； A．直流电源、天平（含砝码） B．直流电源、刻度尺 C．交流电源、天平（含砝码） D．交流电源、刻度尺 （3）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点B距起始点O的距离为x0，B、C两点间的距离为x1，C、D两点间的距离为x2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量ΔEp=____________