2015-2016学年高中物理45验证机械能守恒定律每课一练粤教版必修2.docVIP

训练　验证机械能守恒定律 [概念规律题组] 1．(双选)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中需要测量的有(　　) A．重物的质量 B．重力加速度 C．重物下落的高度 D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度 2．(单选)在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下列说法正确的是(　　) A．只要足够重就可以 B．只要体积足够小就可以 C．既要足够重，又要体积非常小 D．应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同重物运动时不致被扭曲 3．(双选)用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看mv是否等于mghn(n为计数点的编号0、1、2…n)．下列说法中正确的是(　　) A．打点计时器打第一个点0时，重物的速度为零 B．hn是计数点n到起始点0的距离 C．必须测量重物的质量 D．用vn＝gtn计算vn时，tn＝(n－1)T(T为打点周期) [方法技巧题组] 4．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg.甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间图1的距离分别为0.18 cm、0.19 cm和0.25 cm.可见其中肯定有一位同学在操作上有错误，错误操作是________________．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，测得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图1所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)．那么： (1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连； (2)打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB＝________； (3)从起始点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp＝________，此过程中重物动能的增加量ΔEk＝________； (4)通过计算，数值上ΔEp________ΔEk(选填“”“＝”或“”)，这是因为________________________________________________________________________； (5)实验的结论是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 5．现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图2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的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上的B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡图2光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图： (1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减少量可表示为__________，动能的增加量可表示为__________．若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为＝____________. (2)多次改变光电门的位置，每次均让滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的s与t值．结果如下表所示： 1 2 3 4 5s/m 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43 1/t2/ (×104 s－2) 1.48 1.95 2.41 2.92 3.39 以s为横坐标，为纵坐标，在对应图3位置的坐标纸中描出第1个和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k＝__________×104 m－1·s－2(保留3位有效数字) 图3 由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出－s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实际允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律． [创新应用] 6．某同学在“验证机械能守恒定律”时按如图4所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图5所示．图中O点为打点起始点，且速度为零． 图4 图5 (1)选取纸带上打出的连续点A、B、C、……，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________(用题中所给