实验七　验证机械能守恒定律练习-2024年高考物理一轮复习

实验七　验证机械能守恒定律 1．在用“自由落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示．他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C、…，测出O到A、B、C、…的距离分别为h1、h2、h3、….电源的频率为f. 　　　 (1) 有关本实验，下列操作中正确的是________(双项选择). A．选用质量和密度较大的重物 B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上 C．利用公式v＝gt计算重物速度 D．使用秒表测出重物下落的时间 (2) 打B点时，重物的速度vB为________(用题中字母表示). (3) 小明用实验测得数据画出的v2-h图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是________________________________________________________________________． 2．(2022·广东省5月联考)某兴趣小组利用倾角为30°的气垫导轨和两光电门计时器A和B验证滑块在气垫导轨上自由下滑过程中机械能守恒．已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2.(已知当地重力加速度为g) (1) 本实验中还需要测量的物理量有________(填字母序号). A．滑块质量M B．光电门A和B的距离s C．滑块释放点的高度h D．遮光条的高度H (2) 验证机械能守恒的式子是________________(用已知量和需要测量的量表示). (3) 下列操作中可以减小误差的是________(填字母序号). A．增加遮光条的宽度 B．把金属滑块换成木质滑块 C．减小遮光条的宽度 D．增加遮光条的高度H 3．(2022·惠州二模)在“验证机械能守恒定律”实验中，两兴趣小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的方案进行实验，设重力加速度为g. 甲 乙 (1) 在甲图中，下落物体应选择密度________(填“大”或“小”)的重物；在乙图中，两个重物的质量关系是m1________(填“＞”“＝”或“<”)m2. (2) 采用图乙的方案进行实验，除图中的器材外，还需要的器材有交流电源、刻度尺和________． (3) 某次实验所打纸带如图所示，O为第一个点，A、B、C、D点到O点的距离已标出，打点时间间隔为0.02 s，则记录C点时，重物的速度vC＝________m/s.(结果保留三位有效数字) (4) 比较两种方案，________(填“甲”或“乙”)误差较小． 4．“验证机械能守恒定律”的装置如图甲所示，在气垫导轨上相隔某一距离的两处安装光电门1和光电门2，滑块上固定一遮光条，与两光电门相连的数字计时器可以测量遮光片经过光电门1和光电门2的时间，分别记为Δt1和Δt2. 甲 (1) 接通电源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，向右轻推滑块，若测得Δt1>Δt2，说明气垫导轨________(填“左”或“右”)端偏高． (2) 用游标卡尺测遮光条宽度d，如图乙所示，则d＝________ mm. 乙 (3) 调节气垫导轨后，将滑块用细线跨过气垫导轨右端的定滑轮与质量为m的钩码相连，将滑块由图中所示位置释放，设钩码与地面足够远，分别测得Δt′1、Δt′2，若d已知，验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出____________________．(写出物理量的名称及符号) (4) 若上述物理量间有关系式________________________________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒． 答案与解析 实验七　验证机械能守恒定律 1. (1) AB　(2) 　(3) 打下O点时重物速度不为零 解析：(1) 在用“自由落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，为减小阻力对实验的影响，应选用质量和密度较大的重物，安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，故A、B正确；本实验不需测出重物下落的时间，故D错误；本实验不能利用公式v＝gt计算重物速度，故C错误． (2) 打B点时，重物的速度vB＝＝. (3) 由mgh＝mv2可知v2＝2gh，小明用实验测得数据画出的v2-h图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是打下O点时重物速度不为零． 2. (1) B　(2) gs＝－　(3) C 3. (1) 大　＞　(2) 天平　(3) 0.780　(4) 甲 解析： (1) 下落物体应选择密度大的物体，m1向下运动，m2向上运动，所以m1＞m2. (2) 动能的增加量为ΔEk＝(m1＋m2)v2，重力势能的减小量为ΔEp＝(m1－m2)gh，可知需要测量两个重物的质量，所以实验器材还需要天平． (3) 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程的平均速度，可