验证机械能守恒定律习题(含答案).docVIP

验证机械能守恒定律1．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等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有(　　) 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交流电源连接起来 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，把重物提升到一定高度 D．接通电源，待打点稳定后释放纸带 E．用秒表测出重物下落的时间 解析：在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量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成立即可，故无需测质量，A选项多余．对E选项，测速度时，用的是纸带上的记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此E选项也多余． 答案：AE 2．(安徽高考)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案： a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v. b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v. c．根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h. d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根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. 以上方案中只有一种正确，正确的是__________．(填入相应的字母) 解析：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，故不可用a、b、c方案中的公式来求解． 答案：d 3．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，计算结果保留三位有效数字)： 时刻 t2 t3 t4 t5 速度( m/s) 4.99 4.48 3.98 (1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝__________ m/s； (2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝__________ J，动能减少量ΔEk＝__________ J； (3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp__________ΔEk(选填“”、“”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：(1)t5时刻小球的速度v5＝×10－2 m/s＝3.48 m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝mgh25＝0.2×9.8×(23.68＋21.16＋18.66)×10－2 J＝1.24 J，动能减少量ΔEk＝mv－mv＝1.28 J；(3)ΔEpΔEk，造成这种结果的主要原因是存在空气阻力． 答案：(1)3.48　(2)1.24；1.28　(3)；存在空气阻力 4.如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律． (1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有__________．(在横线上填入选项前的编号) 物块的质量m1、m2 物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间 物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间 绳子的长度 (2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议： 绳的质量要轻 在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好 尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃 两个物块的质量之差要尽可能小 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是______．(在横线上填入选项前的编号) (3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_________________ _______________________________________________________. 解析：(1)通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故、只测其中之一即可，不需要测量绳子的长度