机械能守恒实验练习题

1、机械能守恒实验练习题1. 在“验证机械能守恒定律的实验中，己知打点计时器所用电源的频率为50hz,查 得当地的甫力加速度98m/s某同学选择了如卜图的一条理想的纸带，并用刻度尺测 量出了各计数点到0点的距离。图中0点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D 分别是每打两个点取出的计数点。当重物由0点运动到C点时，重物质量为lkg, 请根据以上数据，填写出下面四个空(计算结果保存三位有效数字)：(1) 由上图可知，重物与纸带的端相连。(填“左或"右);(2) 重力势能的减少量J:(3) 动能的增加量J;(4) 根据计算的数据可得出结论：2. 以卜图是“验证机械能守恒定律的实验装置示意

2、图.以以卜出了一些实验步骤：A. 用天平测出重物和夹子的质量B. 把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同竖直面内C. 把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态D. 将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，卜端夹匕系住重物的夹子，让斎 物靠近打点计时器，处于静止状态E. 接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源F. 用秒表测出重物下落的时间G. 更换纸带，重新进行两次实验(1)对于本实验，以上不必要的两个步骤是_和图乙为实验中打出的一条纸带,0为打出的第一个点,A、B、C为从适宜位置开始选取的 三个连续点(其他点未画出)，打点计时器每隔0. 02 s打

3、一个点.假设重物的质最为0.5 kg,当地巫力加速度取g二9. 8 m/s由图乙所给的数据町算出(结果保存两位仃效数丫): 从0点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为J. 打B点时觅物的动能为J.试指出造成第(1)问中计算结果不等的原因是3. 如卜图为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装坠所用电源的频率为50Hzo 某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得方计数点到0的距离(单位：cm)如下列图， 图中0点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C是连续打下的三个点。紙窗na计时jbOA B 央子34 5.01 <-T06单位:cm(1) 关于这一实验，以下说法中正确的选项是()A. 打

4、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. 需使用秒表测出甫物卜落的时间D. 释放重物前，重物应靠近打点计时器(2) 假设重锤质量为lk助 重力加速度取/抚 打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vb二nt/s,重锤的动能Exb二Jo从开始下落算起，打点计时器打B点时施锤的萤力势能减小屋为J (结果保存两位有效数字通过计算.数值 上AEpAEk (填“ “=或“<)，这是冈为O4. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器电源频率为50Hz, 重物质量m=l. 00kg,当地重力加速度沪9. 80m/si(1)以下实验步骤操作介理的排列顺序是填巧步骤前面的字

5、母).A. 将打点计时器竖直安装在铁架台上B. 接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C. 取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻转)重新做实验D. 将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E. 选择一条纸带，用刻度尺测出物体卜落的高度h：、h：、hs-叽，计算出对应的瞬时速 度 VI、V：、WVnF. 分别算出和mgh=,在实验误差允许的范田内看是否相等乙itr15.7(2)某同学按照正确的操作选得纸带如卜图，其中0点是打卜的第一个点，A、B、C 为从介适位置开始选取的二个连续点(其他点未画出)，该同学用毫米刻度尺测量0点 到A、B、C各点的距离，并记录在图中单位cm) 这三组数据

6、中不符合读数要求的是 根据图上所得的数据，应取图中0点到点来验证机械能守恒定律 从0点到问屮所取的点，巫物重力势能的减少1AEP=J,动能的增加量AEfJ (结果保存三位有效数字)5. 在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系， 采用了如图甲所示的实验装置.(1)实验时，该同学用钩码的垂力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带來的实验误差，你认为应该采取的措施是.多项选择，只需填字母代号A. 保证钩码的质屋远小于小车的质屋B. 保证细线与长木板平行C. 把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡縻擦力D. 必须先接通电源再释放小车2如图乙所示是实验中得到的一条纸带,其

7、中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数 点，相邻计数点间的时间间隔为T,相关计数点问的距离己在图中标出，测出小车的质 最为M.钩码的总质最为m.从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是 ,小车动能的增量是 用题中和图中的物理量符号表示.参考答案1. 1)左； 2. 74 J： (3) 2. 72 J ：(4)结论：在实验误差的允许范惘内，重物的重力势能的减小量等于其动能的增加量，所 以逐物的机械能守恒。【解析】试题分析：(1)因为纸帯做匀加速运动，相邻两点间的距离逐渐变人，故重物与纸带的左端相连；(2)重物由0点运动到C点时重力势能的减少量码=mghg丿=2.74 丿：3)打C点时的速度

8、0.3815-0.195宀m/s-233m/s:动能的增加量2x0.04AE =丄 mv2= lx 1x233=7 = 2.727；人2(2根据计算的数据町得出结论:在实验误差的允许范囤内，重物的重力势能的减小量等于 其动能的增加量，所以重物的机械能守恒。考点：验证机械能守恒定律【答案】A、F,(2)由于空气阻力和纸帯与打点计时器的摩擦阻力做功【解析】试题分析：(1)因为我们是比拟加劝、丄"/的大小关系，故协可约去比拟，不需要用天2平.故A没有必要：打点计时器是记录时间的仪器，所以不需要秒表测量时间，故F没有必 要。 从0点F落到B点的过程中,减少的重力势能AEp2 =0.86J o

9、 根拯匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，町以求出打纸带上B 点时小车的瞬时速度大小.耳=公 =02299_0.1579 =亦/$ ,"2T 2x0.02增力H的动能 AE； =lmv= =1x0.5x(1.8): =0.81J o& 2 & 2(2) ©芈的原因是由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力。考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】能够清楚该实验的工作原理和实验步骤，熟练应用匀变速直线运动规律來解决 纸带问题是力学实验中常见的问题，计算要注意单位的换算和有效数字的保存【答案】D、有纸带摩擦和空气阻力【解析】试题分析：(1)

10、打点计时器应接交流电源，故A错误：实验时应先接通电源，再释放纸带， 故B错误；靈物卜*落的时间不需要秒表测量，可以通过打点计时器得出,故C错误：释放重 物前，重物应靠近打点计时器，故D正确。(2) B点的瞬时速度V,= = (706-3 14)X1°'2 m/s = 0.93m / 5 ,那么垂锤的动能Ekli - + nn 二 * x 1 x 0.98： q 0.48J-2x0.02m/ s = .55m/ s动 能 的 增 加 量= 1x1x1.55=1.207 重力势能的减小M A£p = nigh = 1x9.8x0.05017 0.49J，数值上AEpAA

11、E原因是有纸带的摩擦和空气阻力.使得一局部碗力势能转化为内能。考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】此题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及行关误差分析，要学 会根据可能产生误差的原因进行分析。4. (1) ADBCEF(2) 15. 7B 1. 22, 1. 20【解析】试题分析:(1)实验步骤操作介理的排列顺序是ADECEF： (2)这三组数据中不符介读数 要求的是15. 7,有效数字的个数不对：根据图匕所得的数据，因B点的速度能够求得, 故应取图中0点到B点来验证机械能守恒定律；从0点到问中所取的点，巫物巫力势能 的减少量Emghs二 1 00 X 9 .8 X 0.124J=1 .22J , B 点的速度：考点：脸证机械能守恒定律5. (1) ABC(2)mgs；(券)'一(寿门【解析】试题分析：(1)由于小车运动过程中会遇到阻力，同时由于小车加速卞降，处于失重状态， 拉力小于重力，故要使拉力接近勾码的重量，要平衡摩擦力，以及要使勾码