2018-2019学年人教版高中物理必修二　7.9 实验：验证机械能守恒定律同步练习

试卷更新日期：2019-01-19 类型：同步测试

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一、选择题

1. 关于“验证机械能守恒定律”的实验，下列叙述中正确的是（）

A、必须用天平测出重物的质量 B、必须采用直流低压电源 C、必须先接通电源，后释放纸带 D、必须用停表测出重物下落的时间

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2. 图示为“验证机械能守恒定律”的实验装置 $.$ 关于该实验，下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A、选择体积大、质量小的重锤 B、可用公式计算重锤的速度 C、接通电源和释放纸带必须同时进行 D、重锤下落的高度可通过纸带上点间的距离来确定

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3. 在“验证机械能守恒定律”的实验中不需测量或计算的物理量是 $($ 　　 $)$

A、下落高度 B、瞬时速度 C、重物质量 D、时间

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4. 在“研究机械能守恒定律的试验”中，重物从一定高度处自由下落的过程中，重力做了20J的功，则（　　）

A、该重物的重力势能减少，减少量等于20J B、该重物的重力势能增加，增加量等于20J C、该重物的重力势能减少，减少量大于20J D、该重物的重力势能增加，增加量小于20J

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5. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是 $($ 　　 $)$

A、应该用天平称出物体的质量 B、操作时应先放纸带后接电源 C、安装打点计时器时，两纸带限位孔应在同一竖直线上 D、电火花打点计时器应接在电压为220V的交流电源上

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6. 在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件更为有利的是（）

A、只要足够重就可以 B、只要体积足够小就可以 C、既要足够重，又要体积非常小 D、应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲

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二、实验题

7. 某同学设计的“验证机械能守恒定律”实验，操作步骤有： $①$ 将打点计时器固定在铁架台上； $②$ 松开纸带，重物自由下落； $③$ 更换纸带，重复实验几次； $④$ 接通电源，打点计时器开始工作； $⑤$ 将连接重物的纸带穿过打点计时器 $.$ 实验操作顺序正确的是 $($ 　　 $)$

A、 B、 C、 D、

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8. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，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，这样会导致实验结果（）

A、＞ B、＜ C、 = D、以上均有可能

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9. 实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图 $(a)$ 所示，标尺盘中A、B、C、D为摆锤的四个位置，各点与最低点D的高度差已由计算机默认 $.$ 某组同学在实验中，得到的图象如图 $(b)$ 所示 $.$ 图象的横轴表示摆锤距D点的高度h，纵轴表示摆锤的重力势能 $E_{p}$ 、动能 $E_{k}$ 或机械能 $E .$ 下列说法错误的是 $($ 　　 $)$

A、光电门传感器要分别放在D，C，B点进行重复操作 B、摆锤每次释放的高度要保持不变，且必须保证让摆锤的直径宽度遮挡红外发射孔 C、图线甲表示摆锤的机械能E D、图线乙表示摆锤的机械能

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10. 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 $.$ 现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平 $.$ 为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 $($ 　　 $)$

A、刻度尺 B、秒表 C、的直流电源 D、的交流电源

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11. 为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个光电门，它们可以近似测出运动物体的瞬时速度 $.$ 在实验中测得物体经过A点时的速度为 $v_{1}$ ，经过B点时的速度为 $v_{2}$ ，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中必要或者正确的是 $($ 　　 $)$

A、用天平测出物体的质量 B、用刻度尺测量A，B两点间的竖直距离 C、利用算出物体从A点运动到B点的过程中重力势能的变化量 D、验证与2gh是否相等

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12. 利用自由落体运动验证机械能守恒定律，就是看 $\frac{1}{2} m v_{n}^{2}$ 是否等于 $m g h_{n} .$ 下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A、打点计时器打初始O点时，物体的速度等于零 B、是点n到O的距离 C、m为重物的质量，需用天平称量 D、计算要用，其中

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13. 某同学利用图1的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率f有20Hz、30Hz、 $40 H z .$ 打出的纸带如图2所示．

(1)、从纸带上可以看出重物匀加速下落，利用f和图中给出的物理量可以写出在打点计时器打B点时重物下落的速度为，打C点时重物下落的速度为，重物下落的加速度为．

(2)、已测得 $S_{1} = 8.89 c m$ ， $S_{2} = 9.50 c m$ ， $S_{3} = 10.10 c m$ ；当地的加速度为 $9.8 m / S^{2}$ ，若使用40Hz作为计时器电源，则实验中重物所受的平均阻力约为其重力的 $% ($ 保留两位有效数字 $)$

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14. 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间 $.$ 如图乙所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦 $.$ 某实验小组利用如图乙所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒 $.$ 实验前要调整气垫导轨底座使之水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 $△ t$

(1)、某同学用游标卡尺测得遮光条 $($ 图丙 $)$ 的宽度 $d =$ cm

(2)、实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为 $△ t = 1.2 \times 10^{- 2} s$ ，则滑块经过光电门时的瞬时速度为 $($ 用游标卡尺的测量结果计算 $)$ $m / s$ ．

(3)、在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、和 $($ 用文字说明并用相应的字母表示 $)$ ．

(4)、本实验，通过比较和在实验误差允许的范围内相等 $($ 用测量的物理量符号表示 $)$ ，从而验证了系统的机械能守恒．

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15. 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 $.$ 两个质量各为 $m_{A}$ 和 $m_{B} (m_{A} > m_{B})$ 的小物块A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，用手拉住物块B，使它与地面接触，用米尺测量物块A的底部到地面的高度 $h .$ 释放物块B，同时用秒表开始计时，当物块A碰到地面时，停止计时，记下物块A下落的时间t，当地的重力加速度为g．

(1)、在物块A下落的时间t内，物块A、B组成的系统减少的重力势能 $△ E p =$ ，增加的动能 $△ E_{k} =$ $.$ 改变 $m_{A}$ 、 $m_{B}$ 和h，多次重复上述实验，若在实验误差范围内 $△ E p$ $△ E k$ 均成立，则可初步验证机械能守恒定律．

(2)、为提高实验结果的准确程度，可以尽量减小定滑轮的质量，将定滑轮的转动轴涂抹润滑油，选取受力后相对伸长尽量小的轻质软绳 $.$ 请写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：．

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2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.9 实验：验证机械能守恒定律 同步练习

一、选择题

二、实验题

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