人教版高中物理必修二《实验：验证机械能守恒定律》知识点训练.docxVIP

[基础题] 训练 12 实验：验证机械能守恒定律 本实验中，除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外，还需选用的仪器是( ) A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．打点计时器 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 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 1 nn用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看2mv2是否等于 mgh (n 为计时点的编号 0、1、 n n 2…n…)．下列说法中正确的是 ( ) 打点计时器打第一个点 0 时，物体的速度为零 nB．h 是计时点 n 到起始点 0 的距离 n C．必须要测量重物的质量 D．用 v ＝gt 计算 v 时，t ＝(n－1)T(T 为打点周期) n n n n [能力题] 在“验证机械能守恒定律”的实验中： 将下列主要的实验步骤，按照实验的合理顺序把步骤前的序号填在题后横线上： A．用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处； B．将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔； C．取下纸带，在纸带上任选几点，测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这 几个点时的瞬时速度； 接通电源，松开纸带，让重物自由下落； 查出当地的重力加速度 g 的值，算出打下各计数点时的动能和相应的减少的重力势能，比较它们是否相等； 把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格里． 答： 动能值和相应重力势能的减少值相比，实验上哪个值应偏小些？ 6．在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器打点间隔为 T，某一组同学得到了一 条如图 1 所示的纸带，在填写实验报告时，甲、乙两个同学选择了不同的数据处理方法： 图 1 C甲同学测出了 C 点到第一点 O 的距离 hOC，利用 v2 ＝2ghOC C  计算得到了 C 点的速度，然 1 C后验证 mghOC 与2mv2 相等． C  h －h 乙同学测出了 A、B、C、D 各点到第一点 O 的距离 h 、h 、h 、h ，利用 v ＝ C A、 A B C D B 2T h －h v ＝ D B计算 B、C 点的速度，然后验证了 mg(h 1 1 — m－h )与 mv2 v2 是否相等． — m C 2T C B 2 C 2 B 请你对甲、乙两位同学的做法逐一分析，并对其不合理之处提出完善的解决办法． 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50 Hz，查得当地的重力加速度 g＝9.80 m/s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图 2 所示，图中 O 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．根据以上数据，重物由O 点运动到 B 点时，已知重物质量为 m(kg)．求： 图 2 重力势能的减少量为多少？ (2)动能的增加量是多少？ (3)根据计算的数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？ 8．(1)从下列器材中选出做验证机械能守恒定律实验时所必需的器材，其编号为 ． A．打点计时器(包括纸带) B． 重 物 C． 天 平 D．毫米刻度尺E． 秒 表 F．运动小车 打点计时器的安装放置要求为 ；开始打点计时的时候，应先 ，然后 ． 实验中产生系统误差的主要原因是 ，使重物获得的动能往往 ．为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择 ． v2 如果以 v2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出2 －h 图线是 ，该线的 斜率等于 ． 答案 1．BD 2．CD 3.D 4．AB 5．(1)实验的合理顺序应该是：BADCFE (2)由于重物和纸带都受阻力作用，即都要克服阻力做功，所以有机械能损失，即重物的动能值要小于相应重力势能的减少值． 6．甲同学选择从 O 到 C 段验证机械能守恒，计算 C C点的速度用 v2 ＝2ghOC C 的数据处理方法，犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错 h －h 误．计算 v 可以选择 v ＝ D B. 乙同学选择了从 B 到 C 段验证机械能守恒，由于BC C C 2T 较近，造成误差偏大，选择 BD 段相对较为合适． 7．(1)1.91m J (2)1.88m J (3)从(1)(2)中