第8章 5 实验：验证机械能守恒定律（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第二册（人教版 江苏北京专用）

第八章　机械能守恒定律

5　实验:验证机械能守恒定律

基础过关练

题组一　实验原理与操作

1.(2025四川射洪中学期中)利用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验。

(1)下列操作正确的是　　　　。 

A.打点计时器应接到直流电源上

B.先释放重物,后接通电源

C.释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器

D.利用公式v=gt或v=计算重物速度

(2)图乙为实验中所得到的A、B两条纸带,打点计时器的打点周期为0.02 s,重力加速度g取9.8 m/s2,应选　　　　(选填“A”或“B”)纸带。 

(3)实验中,某实验小组得到如图丙所示的一条理想纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到运动起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=　　　　,动能增加量ΔEk=　　　　。 

(4)某同学想用下述方法验证机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像。只要图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。该同学的方法　　　　(选填“正确”或“不正确”)。 

(5)实验小组选用两个重物M和N分别进行实验,多次记录下落高度h并计算对应的速度大小v,作出的v2-h图像如图丁所示。对比图像分析可知,选重物　　　　(选填“M”或“N”)进行实验误差较小,请叙述理由:　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组二　数据处理与分析

2.(2024福建福州外国语学校期末,节选)图甲是验证机械能守恒定律的实验装置,所用电源的频率为50 Hz。某同学选择了一条理想的纸带,测量各计数点到O点的距离,如图乙所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C分别是每隔一个点取出的计数点。重力加速度g取9.8 m/s2。

(1)若重锤的质量为1.00 kg,当打点计时器打出B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了　　　J,此时重锤的动能比开始下落时增加了　　　J。(结果均保留3位有效数字) 

(2)测量从第一个点到其余各点的下落高度h,并计算对应速度v,然后以v2为纵轴、以h为横轴,根据实验数据作出v2-h图像。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为　　　的直线,则验证了机械能守恒定律。 

A.19.6 m/s2　　　　　　　　B.9.80 m/s2

C.4.90 m/s2　　　　　　　　D.40 m/s2

(3)另一同学做该实验时,得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。对造成该结果的原因分析正确的是　　　　。 

A.空气对重锤有阻力和打点计时器对纸带有阻力