第八章第五节 实验：验证机械能守恒定律（专项训练：3大考点）-2023-2024学年高一物理精剖细解讲义（人教版2019必修第二册）

第八章第五节 实验：验证机械能守恒定律（专项训练：3大考点） 实验：验证机械能守恒定律内容的考点： 1、验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材； 2、验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理； 3、验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析。 1、验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材 1．在用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验中，初始释放纸带时（　　） A．夹子应在靠近打点计时器处 B．夹子应在远离打点计时器处 C．打点计时器应在夹子与手的中间位置 D．手应在挨近打点计时器处 2、验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理 3．某同学利用利用重锤和打点计时器做“验证机械能守恒定律”实验，请回答下列问题。根据纸带算出打下各点时重物的速度，量出下落高度，则以为纵坐标，为横坐标画出的图像应是下列选项中的（　　） A．B．C．D． 4．用如图所示的装置验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量均为M的物块A、B，B上放一质量为m的金属片C，在B的正下方铁架台上固定一金属圆环。开始时金属片C与圆环间的高度为h，由静止释放B，运动一段时间后金属片C被搁置在圆环上（C与轻绳间无接触），测得B通过两数字计时器的时间间隔为t，已知两数字计时器的竖直间距为d。改变h重复实验得到多组数据，为了直观反映数据关系，应绘制（　　） A．t-h图象 B．图象 C．图象 D．图象 3、验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析 5．某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，下列说法正确的是（　　）    A．电火花打点计时器的工作电压为直流电 B．手提纸带上端，先释放纸带再启动打点计时器 C．某条纸带开头一段点迹不清晰，该纸带也能验证机械能守恒定律 D．可以根据求纸带上打某点时重物的瞬时速度 6．在做验证机械能守恒定律的实验时，下列操作正确的是（　　） A．先释放纸带，再打开电源 B．计时器的两个限位孔不必在一条直线上 C．为了便于安装，重物应该选择体积较大、质量较小的物体 D．电磁打点计时器应该接在 4~6 V的交流电源上 实验题 7．利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置，让重物从高处由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列点，对纸带上的点痕进行测量，从而验证机械能守恒定律。 （1）下列有关实验过程的要求，说法正确的是 ； A．将打点计时器固定在铁架台上，保证打点计时器的两个限位孔在同一条竖直线上 B．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带上端并将下端的重物靠近打点计时器，先接通直流电源再释放纸带 C． 打出多条纸带，选择点迹清晰且第1、2点间的距离接近4mm的纸带进行处理 D．该验证实验不需要用天平称出重物的质量 （2）该同学按图甲所示，正确安装实验装置进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带进行测量，数据如图乙所示。图中O点为打点起始点，且速度为0。若已知重物质量，图中相邻计数点的时间间隔为，从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，重物重力势能的减少量 J，此过程中重物动能的增加量 J，由此可得到在误差允许的范围内，重物自由下落过程中的机械能守恒，计算结果均保留四位有效数字）。经过多次实验，发现重力势能的减小量总是稍大于动能的增加量，其原因是 ；    （3）根据纸带算出打下各点时重物的速度，量出下落距离，则以为纵坐标、以为横坐标画出的图像应是下面的 。 A．     B．  C．     D．   8．如图甲所示为“用电磁打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置。实验所用的电源为学生电源，频率为50Hz。重物从高处由静止开始下落，电磁打点计时器在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。    （1）实验中使用的打点计时器的输入电压为 （填“4～6”或“220”）V，打点周期为 s； （2）为了尽量减小实验误差，应使用密度较 （填“大”或“小”）的重物； （3）若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，这样会导致计算的动能增加量 （填“<”“=”或“>”）重力势能减少量； （4）某次实验中所用重物的质量。某同学选取了一条纸带，如图乙所示，0是打下的第一个点，1、2、3、4是连续打的点，根据纸带上的测量数据，从打下点0至打下点3的过程中，重物重力势能的减少量为 J，动能增加量为 J。（取，结果均保留3位有效数字）    9．某小组为了验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置。物块P、Q用跨过定滑轮的轻绳相连，P底端固定一宽度为d的轻质遮光条，托住P，用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台