2022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019）必修二 8.5 实验：验证机械能守恒定律 过关检测
试卷更新日期：2023-03-22 类型：同步测试
一、单选题
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1. 如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，下列说法正确的是（ ）
A、释放纸带时，重锤应尽量远离打点计时器 B、可以利用公式计算重物的速度 C、由于阻力，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量 D、交流电源的实际频率若小于 ， 算得的动能偏小2. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v2为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是下图中的（ ）A、
B、
C、
D、
3. 下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法，正确的是（ ）A、重物质量的称量不准会造成较大误差 B、重物质量选用得大些，有利于减小误差 C、重物质量选用得较小些，有利于减小误差 D、打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器误差要小二、多选题
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4. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有（ ）A、把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压直流电源连接起来 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，把重物提升到一定高度 C、接通电源，释放纸带 D、用停表测出重物下落的时间5. 对于利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是．（ ）A、本实验应选择体积较小、质量较大的重物，以便减小误差 B、本实验可以不测量重物的质量 C、必须先松开纸带后接通电源，以便减小误差 D、物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v，可以通过v= 计算6.
某同学用如图甲所示的装置，来验证机械能守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A、该实验中，重物应选用质量大、体积小、密度大的材料 B、该实验中，可以由公式v=gt求出打某点的纸带的速度 C、该实验中，应先接通电源后释放重物 D、该实验中，打点计时器接到电源的直流输出端上三、实验探究题
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7. 某同学用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
⑴该实验中，下列做法正确的是；
A．必须用天平测出重物的质量 B．两限位孔在同一竖直面内上下正对
C．先接通电源，后释放纸带 D．可用公式 计算重锤的速度
⑵实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C作为测量点，测得A、B、C到O的距离分别为 、 、 。所用重物的质量为 ，打点计时器所用交流电的频率为 。
⑶乙图中纸带的（填“左”或“右”）端与重物相连；
⑷根据以上数据可得，由O点到B点的过程中，重物的重力势能减少了J，动能增加了J。(重力加速度 ，计算结果保留三位有效数字）
8. 在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)、供实验选择的重物有以下四个，应选择（____）A、质量为10g的砝码 B、质量为200g的木球 C、质量为50g的塑料球 D、质量为200g的铁球(2)、下列叙述正确的是（____）A、实验中应用秒表测出重物下落的时间 B、可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度 C、因为是通过比较 和mgh是否相等来验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量 D、释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔(3)、质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04 s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝ J，此过程中物体动能的增加量Ek＝J。（g取9.8 m/s2 ， 保留三位有效数字）
9. 利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。框架上装有可上下移动的光电门，框架竖直部分紧贴一刻度尺，可以读出光电门的位置；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为的小铁球，小铁球的球心与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小铁球由静止释放，当小铁球经过光电门时，与光电门连接的传感器可测算出其速度。改变光电门的位置，得到多组和的数据。当地重力加速度为。
(1)、小铁球从释放至到达光电门的过程，机械能守恒表达式为（用、、、表示）；(2)、得到多组实验数据，以为纵轴，以为横轴建立如图乙所示的坐标系，描点并连线，图像的斜率；(3)、发现斜率比当地重力加速度小，可能的原因是：。10. 某同学采用图甲所示的装置做“验证小球摆动的过程中满足机械能守恒定律”的实验。细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球，将小球拉起一定角度，由静止释放，摆到最低点时，恰好通过固定在铁架台上的光电门。
请回答下列问题。
（1）用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径为mm；
（2）测量O点到小球球心的距离为L；
（3）记下小球被拉起时，悬线与竖直方向的角度θ，根据小球的直径和小球通过光电门的遮光时间，计算出小球摆到最低点的速度v；
（4）改变小球释放的初位置，多次实验；
（5）做出v2与（1-cosθ）的图像，若图像为过原点的一条倾斜直线，且直线的斜率为则小球在摆动的过程中满足机械能守恒；（用L和重力加速度g表示）
（6）请写出一条能减小实验误差的措施。11. 阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图甲所示，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A和B，在B下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量比较方便。
(1)、实验过程中，下列操作正确的是（ ）A、固定打点计器时，应将重锤A与打点计时器距离尽量远一些 B、开始时纸带应尽量竖直下垂并与系重锤A的细线在同一竖直线上 C、应先松开重锤A，然后再接通打点计时器电源 D、打点结束后先将纸带取下，再关闭打点计时器电源(2)、某次实验结束后，打出的纸带如图乙所示，E、F、G、H、J连续几个点对应刻度尺读数分别为0.69cm、2.21 cm、4.00 cm、6.12 cm、8.51 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则重锤A运动拖动纸带打出H点时的瞬时速度为（结果保留三位有效数字）；
(3)、如果本实验室电源频率小于50Hz，但参与实验的同学不知道，则瞬时速度的测量值真实值（填“大于”“等于”或“小于”）；(4)、已知重锤A和B的质量均为 ， 某小组在重锤B下面挂质量为m的重物C，由静止释放验证运动过程中系统的机械能守恒。某次实验中；从纸带上测量重锤A由静止上升不同高度h时对应的速度v，描点作图后得到如图丙所示图像，取 ， 则重物C质量（结果保留三位有效数字）。
12. 某同学采用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验。(1)、释放纸带前的瞬间，下列四幅图中重物和手的位置合理的是____A、
B、
C、
D、
(2)、关于实验器材的选择，下列说法合理的是____A、选取重物时，应选质量大、体积小的物体较好 B、打点计时器可以用干电池供电 C、同样条件下，采用电火花计时器比采用电磁打点计时器纸带所受阻力更小 D、本实验需较精确测量重物质量，所以天平是必备器材(3)、该同学进行正确的实验操作，选取一条点迹清晰的纸带，如图所示。其中O点为纸带上打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器接50Hz的交流电，在计数点A和B之间、B和C之间各有四个点未画出，重物的质量 ， g取。根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了J，这时它的动能是J。（计算结果均保留三位有效数字）。若在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量，则重物下落过程中机械能守恒。
