44 第十章 实验与探究 考点4 验证机械能守恒定律-【领航学考】2027年广东省高中学业水平合格性考试物理复习卷

空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 考点4验证机械能守恒定律 真题演练 》单项选择题 1.(2024广东学考)如图所示，在"验证机械能守恒定律”实验中，下列选项中可减少实验误差的是() 打点 计时器产纸带 夹子 己一重物 A.选用密度较小的重物 B.两限位孔不在同一竖直面内 C.多次测量重物的质量取平均值 D.多次测量同一下落高度取平均值 2.(2023·广东学考)某兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律实验中，静止释放质量为100克的重 物，下落0.5m时瞬时速率为3.0/s,重力加速度取9.8m/s2.根据实验数据，以下分析正确的是() 夹子 打点 计时器 纸带 宁夹子 接电源 重物 A.重物重力势能减小了4.9J B.重物动能增加了3.0J C纸带与打点计时器之间的摩擦力会带来实验误差 D换用质量更大的重物，可以完全消除实验过程中产生的误差 3.(2023·广东学考)利用如图所示的装置验证重物自由下落过程中的机械能守恒，下列说法正确的是() ”独家授权侵权必究年 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 3b.zxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 打点 计时器 纸带 夹子 重物 A.实验需要的器材包含停表 B打点计时器应接直流电源 C实验时应先释放纸带，再接通打点计时器的电源 D纸带和打点计时器之间的阻力会带来误差 练基础 》验证机械能守恒定律 实验目的验证机械能守恒定律 实验原理：在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒根据 物体做自由落体运动时打点计时器打出的纸带，用米尺测出重锤下落的高度h,求出对应点的瞬时速度v,从而 验证物体在自由下落过程中，重力势能的减少量△Ep=mgh与物体动能的增加量△Ek=亏mw是否相等 实验器材：电磁（电火花）打点计时器、纸带、复写纸、交流电源、开关、导线若干、铁架台、铁夹、重锤、 刻度尺. 实验步骤 1.把电磁打点计时器竖直地固定在铁架台上，打点计时器的两根导线接在低压交流电源上， ·独家授权侵权必究 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器限位孔，用手提着纸带，使重锤靠近打点计时器，如图所示. 电磁打点 计时器 纸带 夹子 ☐重锤 3接通电源，释放纸带让重锤自由下落，计时器就在纸带上打出一系列点来. 4换几条纸带，重复上述步骤 5.在打出的纸带中选择点迹清青晰，第1、2点间距约为2m的纸带进行测量. 6.在挑选的纸带上，记下第一点的位置O,并在纸带上从任意点开始选取几个点1、2、3.…并量出各点到位置 0的距离.这些距离就是物体运动到点1、2、3..时下落的高度h1、h2、hg.… X1+X2 7.利用公式v=2T分别求出在打下点2、3.时重锤的瞬时速度、… 8把得到的数据填入表格，算出打点2、3..时重锤减少的重力势能mgh2、mghg,再算出打点2、3时增 加的动能v以、mu2比较m与mgt、 ラmv,与mghg.是否在实验误差允许的范围内相等 例题分析 例2（多选）如图所示是用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置关于这一实验，下列说法中正确的是（ 0 打点 计时器 -纸带 位 孔 ú重物 A.安装打点计时器时，应使限位孔处于竖直方向 B.重物应选用密度大的物体 C.应先释放纸带，后接通电源 ,独家授权侵权必究◆ 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D.重物减少的重力势能略小于增加的动能 【解析】为了减小纸带与打点计时器的阻力，安装打点计时器时，应使限位孔处于竖直方向，故A正确；为了 减小空气阻力的影响，重物应选用体积小、密度大的物体故B正确；应先接通电源打点稳定后释放纸带，故C 错误；由于摩擦阻力的原因重物减小的重力势能略大于增加的动能，故D错误故选AB. 【答案】AB 模拟训练 》单项选择题 1.关于验证机械能守恒定律实验的下列说法中，哪些是不正确的（) A.选用重物时，重的比轻的好 B.选用重物时，体积小的比体积大的好 C.选取重物后，要称出它的质量 D.重物所受的重力应远大于它所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力 2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两邴限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大 阻力.关于实验结果，下列说法正确的是 () 纸带 打点 计时器 口-重物 A.减少的重力势能大于增加的动能 B减少的重力势能小于增加的动能 C减少的重力势能等于增加的动能 D以上都有可能 3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，需直接测量的物理量是 () A.重物的质量 B重力加速度 C.重物下落的高度 D.与下落高度对应的重物的瞬时速度 ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 4.“验证机械能守恒定律”的实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是 A.重物的质量过大 B.重物的体积过小 C电源的电压偏低 D.重物及纸带在下落时受到阻力 5.用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置，如图所示.关于这一实验，下列说法中正确的是（) 打点 计时器 纸带 ■ 宁夹子 ☐重物 A打点计时器应接直流电源 B.应先释放纸带，后接通电源打点 C.需使用停表测出重物下落的时间 D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度 》多项选择题 6.某实验小组利用打点计时器验证机械能守恒定律，将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得 到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其 中O点为纸带上打出的第一个点重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完 成验证机械能守恒定律的选项有 () ●● G A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度 独家授权侵权必究◆ 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 3b.zxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 CBD、CF和EG的长度 D.AC、BD和CE的长度 7某小组利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，得到了如图乙所示的一条纸带图乙中O 点是打出的第一个点，A、B、C、D、E、F是依次打出的点，OE间的距离为X,DF的距离为X2,已知相邻两点 间的时间间隔为T,重力加速度为g.下列说法正确的是 打点 计时器 纸带 接电源) 夹子 重锤 甲 oAB C (D 乙 A打点计时器打下E点时，重物的速度大小为2 2 B打点计时器打E点时，重物的速度大小为')T符 C.在误差允许范围内，若gX= 87则重物下落过程中机械能守恒 D.在误差允许范围内，若gX1 47,则重物下落过程中机械能守恒 蜂独家授权侵权必究 考点4 验证机械能守恒定律 真题演练 1.D　【解析】A选项,因为重物下落过程中,尽量让其受到的空气阻力远小于其重力,故应选择密度大的物体,故A错误.B选项,打点计时器两个限位孔应在同一竖直平面内,尽量减少纸带与限位孔之间的摩擦,故B错误.CD选项,验证机械能守恒时,根据mgh=m-m,则此实验不需要测量重物质量,C错误,实验中下落高度h应多次测量取平均值,减小实验误差,故D正确. 2.C　【解析】根据题意可知重物重力势能减小了ΔEp=mgh=0.1×9.8×0.5 J=0.49 J,故A错误;重物动能增加了ΔEk=mv2-0=×0.1×32 J=0.45 J,故B错误;纸带与打点计时器之间的摩擦力会使得一部分减少的重力势能转化为内能,会带来实验误差,故C正确;换用质量更大的重物,可以减小摩擦阻力的影响,减小误差,但不可以完全消除实验过程中产生的误差,故D错误.故选C. 3.D　【解析】打点计时器是一个可以计时的仪器,则实验过程中不需要停表,A错误.打点计时器应接交流电源,B错误.实验时应先接通打点计时器的电源,再释放纸带,C错误.纸带和打点计时器之间的阻力会带来误差,D正确. 模拟训练 1.C　【解析】　在选取重物时,由于有空气阻力和摩擦阻力的存在,应该选取质量比较大的、体积比较小的重物,这样可以使重物的重力远大于它所受的空气阻力和纸带受到的打点计时器的摩擦阻力.此实验不需要测出重物的质量,故本题应选C. 2.A　【解析】由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,则重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能,另一部分要克服阻力做功,即减少的重力势能大于增加的动能.故选A. 3.C　【解析】　质量不需要测,重力加速度为已知条件,瞬时速度要通过计算得到,正确选项为C. 4.D　5.D　6.BCD 7.AC　【解析】E点的瞬时速度等于DF的平均速度,故vE=,A正确,B错误;由机械能守恒定律mgx1=m,将E点速度代入可得,gx1=,C正确,D错误.故选AC. 学科网（北京）股份有限公司 $