8.5实验：验证机械能守恒定律同步练习 人教版（2019）物理必修第二册

8.5实验：验证机械能守恒定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 【分析】 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，清楚该实验的误差来源． 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果． 【解答】 解：1、实验原理： 利用自由落体运动验证机械能守恒定律，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等． 2、实验器材： 打点计时器（包括纸带)、重锤、刻度尺、铁架台（带铁夹)、低压交流电源、导线． 3、实验步骤： ①按照图示的装置安装器材； ②将打点计时器接到电源的``交流输出"上，用刻度尺测出重锤到打点计时器下端的距离h； ③先接通电源，再释放纸带，让重锤自由下落，重复几次，得到几条打点的纸带； ④从几条打点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm且清晰的纸带进行测量； ⑤将纸带上的点迹全部测量出来，算出各点的速度v和对应下落的高度h； 4、实验注意事项： ①打点计时器应竖直架稳，纸带应竖直下拉； ②重锤应选质量大、体积小的物体，从而减小阻力的影响； ③应先接通电源，再释放纸带； ④为了减小阻力的影响，重锤应选择密度大的实心金属重物，重锤的质量应大些，体积尽量小些，从而减小做功，减小误差； ⑤实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响； ⑥开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差； ⑦实验中重复几次，取其中点迹清楚，第1、2两点间的距离接近2mm的纸带进行测量和计算． 4、实验注意事项： ①打点计时器应竖直架稳，纸带应竖直下拉； ②重锤应选质量大、体积小的物体，从而减小阻力的影响； ③应先接通电源，再释放纸带； ④为了减小阻力的影响，重锤应选择密度大的实心金属重物，重锤的质量应大些，体积尽量小些，从而减小做功，减小误差； ⑤实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响； ⑥开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差； ⑦实验中重复几次，取其中点迹清楚，第1、2两点间的距离接近2mm的纸带进行测量和计算． 一、单选题 1．利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验，不需要使用的器材是（　　）    A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．复写纸（或墨粉盒） 2．利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，下列器材中不必要的是（   ） A．重物 B．纸带 C．天平 D．低压电源 3．如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒。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、，光电门A、B之间的距离为s。滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。（重力加速度为g） 实验中需要用到的器材有___________（填选项前的字母）。 A．天平 B．弹簧测力计 C．打点计时器 D．秒表 4．用电磁打点计时器“研究自由下落物体的机械能”的实验装置如图所示，为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是（    ）    A．选用塑料材质的重物 B．将纸带安装在振针和复写纸之间 C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直 D．重锤下落时手始终提住纸带上端，以保持纸带竖直 5．利用图示装置可以做力学中的许多实验。以下说法正确的一项是（　　） A．利用此装置可做“研究匀变速直线运动”的实验，但必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响 B．利用此装置可做“验证机械能守恒定律”的实验，在平衡小车受到的摩擦力后，小车机械能就守恒了 C．利用此装置可“探究加速度a与质量m的关系”，在用图像法处理数据时，如果画出的a—m关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比 D．利用此装置做“探究动能定理”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响 6．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．实验时需用秒表测出重物下落的时间 B．重物在下落过程中，只受到重力作用 C．重物减少的重力势能略小于增加的动能 D．实验时，也可以不测量重物的质量 7．用落体法验证机械能守恒定律的实验，下面测量工具中属于必需的是（　　） A．天平 B．弹簧秤