《2018高中物理第七章機(jī)械能守恒定律7.12驗證機(jī)械能守恒定律實驗難點剖析練習(xí)新人教版必修220180820257.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018高中物理第七章機(jī)械能守恒定律7.12驗證機(jī)械能守恒定律實驗難點剖析練習(xí)新人教版必修220180820257.doc（6頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、驗證機(jī)械能守恒定律實驗難點剖析（答題時間：30分鐘）1. 在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，下列物理量中要用工具測量和通過計算得到的有（）A. 重錘的質(zhì)量B. 重力加速度C. 重錘下落的高度D. 與重錘下落高度對應(yīng)的重錘瞬時速度2. 下列關(guān)于“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗的實驗誤差的說法中，正確的是（）A. 重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會造成較大誤差B. 重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C. 重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D. 紙帶下落和打點不同步會造成較大誤差3. 利用圖示裝置進(jìn)行“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某班同學(xué)利用實驗得到的

2、紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案：A. 用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過vgt計算出瞬時速度vB. 用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v計算出瞬時速度vC. 根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h計算出高度hD. 用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v以上方案中只有一種正確，正確的是（ ）4. 有4條用打點計時器（所用交流電頻率為50 Hz）打出的紙帶A、B、C、D，其中一條是做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗時打出的。為找出該紙帶

3、，某同學(xué)在每條紙帶上取了點跡清晰的、連續(xù)的4個點，用刻度尺測出相鄰兩個點間距離依次為s1、s2、s3。請你根據(jù)下列s1、s2、s3的測量結(jié)果確定該紙帶為（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.791 m/s2）（）A. 61.0 mm65.8 mm70.7 mmB. 41.2 mm45.1 mm53.0 mmC. 49.36 mm53.5 mm57.3 mmD. 60.5 mm61.0 mm60.6 mm5. 如圖為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置示意圖。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有_。（填入正確選項前

4、的字母）A. 米尺 B. 秒表C. 012 V的直流電源 D. 012 V的交流電源（2）實驗中誤差產(chǎn)生的原因有_。（答出三點即可）6. 用電磁打點計時器做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，有下列操作：A. 用刻度尺測出選定的0到1，2，3，點之間的距離，查出當(dāng)?shù)氐膅值B. 在支架上豎直架好打點計時器C. 測出重錘的質(zhì)量D. 算出各對應(yīng)點的勢能和動能，并通過比較得出結(jié)論E. 提著紙帶，使重錘靜止在靠近打點計時器的地方F. 把電池接到打點計時器的接線柱上G. 將50 Hz低壓電源接到打點計時器的接線柱上H. 接通電源再松開紙帶請你選出其中正確的操作步驟，并排出合理的操作順序_。（寫字母填寫）7.

5、如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端（m1m2），1、2是兩個光電門。用此裝置驗證機(jī)械能守恒定律。（1）實驗中除了記錄物塊B通過兩光電門時的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是_。（2）用已知量和測量量寫出驗證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式_。8. 某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8 m/s2，小球質(zhì)量m0.2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)

6、計算t5時刻小球的速度v5_m/s。（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量Ep_J，動能減少量Ek_J。（3）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，若Ep與Ek近似相等，從而驗證了機(jī)械能守恒定律。由上述計算得Ep_Ek（選填“”“”或“”），造成這種結(jié)果的主要原因是_。9. 某實驗小組在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中，提出了如圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運動進(jìn)行實驗，乙方案為用小車在斜面上下滑進(jìn)行實驗。（1）組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進(jìn)行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認(rèn)為誤差相對較小的方案，你認(rèn)為該小組選擇的方案是_，理由是_。（2）若該小組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖所示，相鄰兩點之間的時

7、間間隔為0.02 s，請根據(jù)紙帶計算出B點的速度大小為_m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）該小組內(nèi)同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點的速度，作出v2h圖線如圖所示，請根據(jù)圖線計算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）10. DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行的實驗。老師上課時“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖甲所示，在某次實驗中，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距D點的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能Ep、動能Ek或機(jī)械能E。試回答下列問題： （1）圖乙的圖象中，表示小球的重力勢能Ep、動能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點的高度h變化關(guān)系的

8、圖線分別是_（按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）。（2）根據(jù)圖乙所示的實驗圖象，可以得出的結(jié)論是_。1. CD 解析：通過實驗原理可知，重錘下落高度要用毫米刻度尺直接量出，下落這一高度時對應(yīng)的速度用平均速度求出，故需用工具測量的是C，通過計算得到的是D。2. BD 解析：從需要驗證的關(guān)系式ghn看，與重物質(zhì)量無關(guān)，A錯誤；當(dāng)重物質(zhì)量大一些時，空氣阻力的影響就小一些，B正確，C錯誤；紙帶先下落而后打點，此時，紙帶上最初兩點的點跡間隔較正常時略大，用此紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其結(jié)果是重物在打第一個點時就有了初動能，因此重物動能的增加量比重物重力勢能的減少量大，D正確。3. D 解析：在驗證機(jī)械能守恒定律的

9、實驗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。4. C 解析：驗證機(jī)械能守恒定律采用重錘的自由落體運動實現(xiàn)，所以相鄰的0.02 s內(nèi)的位移增加量為sgT29.7910.022 m3.9 mm，A中位移之差分別為4.8mm，4.9mm；B中位移之差為3.9mm，7.9mm；C中位移之差為3.9mm，3.8mm；D中位移之差為0.5mm，0.6mm；故符合條件的為C。答案為C。5. （1）AD （2）見解析 解析：（1）用米尺測量紙帶上打出點間的長度，用交流電源供打點計時器使用，打點計時器接直流電源無法工作。此實驗中無需測出重物下落的時間，故不需要秒表。（2）紙

10、帶與打點計時器之間有摩擦；用米尺測量紙帶上點的位置時讀數(shù)有誤差；計算勢能變化時，選取始末兩點距離過近；交流電頻率不穩(wěn)定等，這些因素都會對實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。6. BGEHAD 解析：要驗證機(jī)械能是否守恒，只須驗證v2是否與gh相等，而不需要測重錘的質(zhì)量，因此C步操作不必要；打點計時器必須使用交流電源，因此不能接在電池上，F(xiàn)步驟操作錯誤。合理的操作順序是BGEHAD。7.（1）A、B兩物塊的質(zhì)量m1和m2，兩光電門之間的距離h（2）（m1m2）gh（m1m2）（v22v12）解析：物塊A、B運動過程中，若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有m1ghm2gh（m1m2）（v22v12），所以除了記錄物體B通過兩光

11、電門時的速度v1、v2外，還需要測的物理量有：m1和m2，兩光電門之間的距離h。8.（1）4.08（2）1.421.46 （3）存在空氣阻力解析：（1）用中間時刻速度的計算方法計算，得v5 m/s4.08 m/s（2）從t2到t5時間內(nèi)Epmgh0.29.8（26.6824.1621.66）102 J1.42 JEkm（v22v52）0.2（5.5924.082） J1.46 J（3）由于空氣阻力的存在，故EpEk9.（1）見解析（2）1.37（3）9.8解析：（1）甲采用乙方案時，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機(jī)械能不守恒，故乙方案不能用于驗證機(jī)械能守恒定律。（2）vBm/s1.37 m/s。（3）因為mghmv2，所以g，k為圖線的斜率，求得g9.8 m/s2。10.（1）乙、丙、甲（2）在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒解析：（1）小球由A到D過程中重力勢能減小，動能增加，由題圖乙的圖象知機(jī)械能總量不變，故表示小球的重力勢能Ep、動能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是乙、丙、甲。（2）由實驗結(jié)果知：在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒。6