黑龍江省哈爾濱市木蘭高級(jí)中學(xué)高中物理 7-9 實(shí)驗(yàn)∶驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律練習(xí) 新人教版 一、選擇題 1．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)重物的質(zhì)量為m，它下落距離為h時(shí)速度為v，考慮到實(shí)驗(yàn)中阻力不可避免，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)是(　　) A.mv2正好等于mgh　　 B.mv2一定小于mgh C.mv2不一定等于mgh D.mv2一定大于mgh 解析：因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做功，所以減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能與系統(tǒng)的內(nèi)能之和，故mv2＜mgh. 答案：B 2．某位同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列操作步驟中錯(cuò)誤的是(　　) A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線連接到低壓交流電源 B．將連有重錘的紙帶穿過(guò)限位孔，將紙帶和重錘提升到一定高度 C．先釋放紙帶，再接通電源 D．更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù) 答案：C 3．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，需要直接測(cè)量的物理量是(　　) A．重錘的質(zhì)量 B．重錘下落的時(shí)間 C．重錘下落的高度 D．重錘的瞬時(shí)速度 解析：在不需要求動(dòng)能和勢(shì)能值時(shí)，不必測(cè)出重物質(zhì)量，只要(v－v)＝gΔh就能驗(yàn)證機(jī)械能守恒；重錘下落時(shí)間不需要測(cè)；重錘的瞬時(shí)速度不是直接測(cè)的物理量． 答案：C 4．關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．選用重物時(shí)，重的比輕的好 B．選用重物時(shí)，體積小的比大的好 C．選定重物后，要稱出它的質(zhì)量 D．重物所受的重力，應(yīng)遠(yuǎn)大于它受的空氣阻力與紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)的阻力之和 答案：ABD 5．(2020·高考安徽卷)利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案． A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過(guò)v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v. B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)v＝計(jì)算出瞬時(shí)速度v. C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)h＝計(jì)算出高度h. D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v. 以上方案中只有一種正確，正確的是(　　)．(填入相應(yīng)的字母) 解析：在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中不能將物體下落的加速度看做g，只能把它當(dāng)做未知的定值，所以正確方案只有D項(xiàng)． 答案：D 6．(2020·西安高一檢測(cè))用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是(　　) A．重力勢(shì)能的減少量明顯大于動(dòng)能的增加量 B．重力勢(shì)能的減少量明顯小于動(dòng)能的增加量 C．重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量 D．以上幾種情況都有可能 解析：由于重物下落時(shí)要克服阻力做功，重物減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能和系統(tǒng)的內(nèi)能，故重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，A正確． 答案：A 二、非選擇題 7．在一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1 kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，單位 cm)，那么： (1)紙帶的________端與重物相連；(左、右) (2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝________； (3)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體勢(shì)能減少量是ΔEp＝________________，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量ΔEk＝________________(g取9.8 m/s2)； (4)通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上ΔEk________ΔEp(填“＞”“＝”“＜”)，這是因?yàn)開___________________________； (5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 ________________________________________________________________________． 答案：(1)左　(2)0.98 m/s　(3)0.49 J　0.48 J　(4)＜　重錘下落時(shí)受阻力作用　(5)在誤差允許范圍內(nèi)，重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒 8.(探究創(chuàng)新)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端，已知m1＞m2.現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． (1)若選定物塊A從靜止開始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有________．(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào)) ①物塊的質(zhì)量m1、m2； ②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間； ③物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間； ④繩子的長(zhǎng)度． (2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出了以下建議： ①繩的質(zhì)量要輕； ②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長(zhǎng)越好； ③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃； ④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能?。? 以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有用的是________．(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào)) (3)寫出一條上面沒有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議： ________________________________________________________________________. 解析：(1)AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為(m1－m2)gl＝(m1＋m2)v2，其中l(wèi)＝t(l表示A下降或B上升的距離，t為A下降或B上升的時(shí)間)，故驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為(m1－m2)gl＝(m1＋m2)2，測(cè)量的物理量為m1、m2、l、t，故應(yīng)選①②或①③. (2)由上述分析可見，沒有考慮軟繩機(jī)械能的變化，故采用輕繩以忽略繩的機(jī)械能，計(jì)算AB速度時(shí)考慮的是二者沿繩方向的速度，故應(yīng)保持兩物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃．繩的長(zhǎng)短與m1和m2的質(zhì)量關(guān)系對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響，故選①③. (3)可從實(shí)驗(yàn)條件和測(cè)量的量出發(fā)考慮問題：如“對(duì)同一高度進(jìn)行多次測(cè)量取平均值”，以減小偶然誤差；“選取受力后相對(duì)伸長(zhǎng)量小的繩子”，以忽略繩勢(shì)能的變化，且使AB運(yùn)動(dòng)的距離相同． 答案：見解析