第5章5.8验证机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习专项练习

班级： 高三（ ）班 学号（后两位）： 姓名： 5.8验证机械能守恒定律 1．在“验证机械能守恒定律”实验中： （1）释放纸带前的瞬间，最合理的是___________。 A．           B．         C． （2）按正确的操作得到如图所示的纸带，点右侧点迹清晰，其中、、是打点计时器连续打下的三个点，已知打点计时器的打点频率为，则打点时重物的速度大小为___________。（结果保留两位有效数字） （3）根据图中数据可知，重物下降过程中的加速度大小为___________。（结果保留两位有效数字） 2．利用自由落体运动验证机械能守恒定律，实验装置如图（a）所示。 （1）为验证机械能守恒定律，下列物理量中，需用工具直接测量的有_________，通过计算间接测量的有__________。 A．重物的质量   B．重力加速度 C．重物下落的高度   D．重物下落的瞬时速度 （2）关于本实验的误差，下列说法中不正确的是______。 A．选择质量较小的重物，有利于减小误差 B．打点计时器频率为50 Hz时，选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2 mm的纸带有利于减小误差 C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差 D．本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用 （3）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（b）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0.02 s打一个点，当地的重力加速度为，那么： ①根据图（b）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 （结果保留三位有效数字）。 （4）若测出纸带上各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及重物下落的高度，则以为纵轴，为横轴画出的图像是图（c）中的______。 3．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离、和的值。回答下列问题（以下计算结果均保留三位有效数字） （1）打点计时器打B点时，重物速度的大小______； （2）若重物质量m=1kg，则从O到B的过程中，重物的动能增加量为______J。重力势能减少量为______J。 （3）某同学从纸带上数出O到B的打点数目。求出从O到B的时间，求B点对应的速度，进而求出重物的动能增加量。如果不考虑偶然误差，用这种方法得到的动能增加量和重力势能减少量大小关系是什么______？ 4．某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料，完成后面问题。 第1组：《用电火花打点计时器验证机械能守恒定律》释放纸带前，甲、乙两同学操作正确的是___________（填“甲”或“乙”）；纸带下端所挂物体应选___________（填“A”、“B”、“C”或“D”）。 第2组，《利用传感器设计实验》如图所示，将质量为m，直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台光电计时器，能自动记录小球挡住光线的时间间隔t。改变小球下落高度h，进行多次重复实验。此方案验证机械守恒定律方便快捷。 （1）在处理数据时，计算小球下落距离h时速度v的表达式为___________； （2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图像？___________； A．图像     B．图像     C．图像     D．图像 （3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，你认为增加释放高度为h后，两者的差值会___________（填“增大”、“缩小”或“不变”）。 5．在进行“验证机械能守恒定律”的实验中，甲、乙两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验。 （1）比较两种实验方案，你认为_____组（选填“甲”或“乙”）同学采用的实验方案误差更小； （2）甲组同学采用了图甲所示的方案，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是_____（填“A”、“ B”、“ C”或“D”） A．B．C．D． （3）甲组同学采用图甲所示的方案完成实验，选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有四个点未画出，重物的质量为0.4kg，g取9.8m/s2。根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了_