2024-2025学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律5实验：验证机械能守恒定律课堂达标练含解析新人教版必修2VIP

PAGE3-试验：验证机械能守恒定律1.关于“验证机械能守恒定律”试验，下列叙述中正确的是 ()A.必需用天平测出重物的质量B.必需采纳直流低压电源C.必需先接通电源，后释放纸带D.必需用停表测出重物下落的时间【解析】选C。由于mv2=mgh，质量抵消掉，不须要测量质量，A错误；打点计时器都是用的沟通电源，B错误，试验时必需先接通电源后释放纸带，C正确，由于打点计时器为计时工具，所以不须要测量时间，D错误。2.在“验证机械能守恒定律”试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【解析】选C。本试验须要验证的方程是：mgh=mv2，所以须要测量下落的高度h、瞬时速度v，比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不须要测出重物的质量m。本试验用到打点计时器，测量瞬时速度时，是依据匀变速直线运动推论：一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，须要计算时间，故A、B、D是须要测量或计算的，C是不须要测量的；本题选不须要测量或计算的，故选C。3.在“验证机械能守恒定律”试验中，要验证的是重物重力势能的削减等于它动能的增加，以下步骤仅是试验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的是()A.用天平称出重物的质量B.把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压沟通电源连接起来C.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，把重物提升到肯定高度D.接通电源，待打点稳定后释放纸带【解析】选A。在“验证机械能守恒定律”试验中，需验证重力势能削减量mgh和动能增加量mv2之间的大小关系，若机械能守恒，则有mgh=mv2成立，两边都有质量，可约去，即验证gh=v2成马上可，故无需测质量，A步骤多余。4.利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，须要测量重物由静止起先自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用试验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，其中正确的是 ()A.用刻度尺测出重物下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度vB.用刻度尺测出重物下落的高度h，并通过v=计算出瞬时速度vC.依据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=计算出高度hD.用刻度尺测出重物下落的高度h，依据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v【解析】选D。重物下落过程中，由于纸带与打点计时器的阻碍作用，其加速度要小于重力加速度g，故不行用A、B、C方案中的公式来求解。5.有4条用打点计时器(所用沟通电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”试验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清楚的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为x1、x2、x3。请你依据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791m/sA.61.0mm65.8B.41.2mm45.1C.49.6mm53.5D.60.5mm61.0【解析】选C。验证机械能守恒通过重锤的自由落体运动实现，所以相邻的0.02s内的位移增加量为Δx=gT2=9.791×0.022m6.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,试验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点的瞬时速度,试验时滑块在A处由静止起先运动。(1)滑块通过光电门B的瞬时速度可表示为_____________________;

(2)某次试验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=________,系统的重力势能削减量可表示为ΔEp=________,在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp,则可认为系统的机械能守恒。

【解析】(1)由于遮光片的宽度b很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过光电门B的速度为vB=。(2)滑