机械能守恒定律和实验：验证机械能守恒定律 同步练习-2023--2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

机械能守恒定律和实验：验证机械能守恒定律 1.长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，使其长度的垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌面时的速度大小为（重力加速度为g）( ) A. B. C. D. 2.如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，重力加速度为g，现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面，则这一过程中弹性势能的变化量和力F做的功W分别为( ) A. B. C. D. 3.如图所示，用绝缘轻丝线吊一质量为0.1kg的带电塑料小球在竖直平面内摆动，水平磁场垂直于小球摆动的平面.当小球自图示位置摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，若不计空气阻力，重力加速度大小g取，则小球自右侧相同摆角处摆到最低点时悬线上的张力大小为( ) A.1N B.2N C.4N D.6N 4.下列物体的运动可看作满足机械能守恒的是( ) A.树叶从枝头飘落 B.热气球缓缓升空 C.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行 D.被运动员掷出的铅球在空中飞行的过程 5.下列物体中，机械能不守恒的是( ) A.做平抛运动的物体 B.光滑曲面上自由运动的物体 C.以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体（g为当地重力加速度） D.轻绳的一端系一小球，另一端固定，使小球在竖直平面内做圆周运动（空气阻力不计） 6.固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于( ) A.它滑过的弧长 B.它下降的高度 C.它到P点的距离 D.它与P点的连线扫过的面积 7.2022年4月16日，我国神舟十三号载人飞船在东风着落场平安着陆。如图所示为载人飞船在主降落伞牵引下正向地面减速下降，此过程中飞船的机械能( ) A.增加 B.减少 C.不变 D.无法判断 8.如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L.先将杆竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离时，下列说法正确的是(不计一切摩擦)( ) A.杆对小球A做功为 B.小球A和B的速度都为 C.小球A、B的速度分别为和 D.杆与小球A和B组成的系统机械能减少了 9.某物理兴趣小组按照图甲所示安装好“验证机械能守恒定律”的装置，正确进行相关操作后，打出很多纸带，从中选出符合要求的纸带，如图乙所示（部分纸带图中未画出）.已知图中O点为打出的起始点，打O点时速度为零.选取在纸带上连续打出的点作为计数点，打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g. （1）为了验证重物从释放到E点过程的机械能守恒，_______（填“需要”或“不需要”）测量重物的质量，若得到关系式_______（用题中和图乙中所给物理量的符号表示），即可在误差允许范围内验证机械能守恒定律.若考虑系统误差，测得的重力势能减少量_______（填“>”“<”或“=”）； （2）由于小组中某同学不慎将图乙纸带的A点前面部分丢失，于是利用剩余的纸带进行如下的测量：以A为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出图像如图丙所示，图中给出了三条直线，他作出的图像应该是直线_______；由图像得出，A点到起始点O的距离为_______cm（结果保留三位有效数字）. 10.在“自由落体法验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在6V、50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，一条理想的纸带数据如图所示，单位是cm，g取，O、A之间有几个计数点没画出. （1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度为_______； （2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量为，动能的增加量为.通过计算，数值上_______（选填“>”“<”或“=”）. 11.如图甲所示，某课外探究小组做“验证机械能守恒定律”的实验。金属小球的直径为d、质量为m，小球由A处静止释放，通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为。多次改变高度H，重复上述实验。当地的重力加速度为g。则： （1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径___________。 （2）作出一随H的变化图象如图丙所示。图中、为已知量，重力加速度g与小球的直径d满足以下表达式：___________时（用g、d、、表示），可判断小球下落过程中机械能守恒。 （3）某次实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量，不考虑测量误差，可能的原因是___________（写出一条即可）。 12.用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度大小