2019-2020学年高一人教版物理必修2同步测试卷：7.9 实验：验证机械能守恒定律

一、单选题

1. 难度：简单

在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中最合适的是      

A. B. C. D.

2. 难度：简单

用图示装置验证机械能守恒定律，由于安装不到位，电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是（ ）

A.重力势能的减小量明显大于动能的增加量

B.重力势能的减小量明显小于动能的增加量

C.重力势能的减小量等于动能的增加量

D.以上几种情况都有可能

3. 难度：简单

在验证“机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要直接测量的是：（ ）

A.重锤的质量； B.重锤下落的高度；

C.重力加速度； D.重锤下落某一高度所对应的瞬时速度．

二、多选题

4. 难度：中等

如图所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，有关尺寸在图中已注明。我们选中n点来验证机械能守恒定律，下面举出一些计算n点速度的方法，其中正确的是(　　)

A.v_n＝gnT B.v_n＝g(n－1)T

C. D.

三、实验题

5. 难度：中等

在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中，得到如图所示的一条纸带，该纸带上最初打出的几个点不清楚，纸带上留下的是后面的一些点．算出打下B、C两点时，重物速度分别是v_B、v_C，量得B、C两点间的距离为h，那么验证机械能守恒的表达式可写为（____）

A．

B．

C．

D．

四、多选题

6. 难度：中等

在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是(　　)

A.应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力

B.应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动

C.不需要称量重锤的质量

D.必须称量重锤的质量，而且要估读到0.01 g

五、单选题

7. 难度：简单

用落体法验证机械能守恒定律的实验中得到如图所示纸带。根据纸带算出相关各点的速度v，测量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像应是(　　)

A. B. C. D.

六、实验题

8. 难度：中等

在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²．实验选用重锤质量为m（kg），从所打纸带中选择一条合适的纸带，纸带上连续的点A、B、C、D至O点的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少_____J．重锤经过C时的速度为_____m/s．其动能增加_____J．

9. 难度：中等

某同学做“验证机械能守恒定律”实验时，不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏，损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图中，单位是cm。打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s²。

(1)设重物质量为m(kg)，重物在2点的速度v₂＝________，在5点的速度v₅＝________，此过程中动能增加量ΔE_k＝________，重力势能减少量ΔE_p＝________。由以上可得出实验结论：________________________________。

(2)重物获得的动能往往________(A．大于　B．小于　C．等于)减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是________________。

(3)根据实验判断下列图像正确的是(其中ΔE_k表示重物动能的变化量，Δh表示物体下落的高度)（______）

10. 难度：中等

用如图实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离已在图中标出．已知m₁＝50 g、m₂＝150 g，则(g取10 m/s²，结果保留两位有效数字)

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件

B．将打点计时器接到直流电源上

C．先释放m₂，再接通电源打出一条纸带

D．测量纸带上某些点间的距离

E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能

其中操作不当的步骤是__________(填选项对应的字母)．

(2)在纸带上打下计数点5时的速度v＝______m/s；

(3)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔE_k＝________ J，系统势能的减少量ΔE_p＝______J，由此得出的结论是___________________________________________________；

(4)若某同学作出v²－h图象如图所示，写出计算当地重力加速度g的表达________________，并计算出当地的实际重力加速度g＝________m/s².

11. 难度：中等

某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．

⑴当地的重力加速度为________(用k表示)．

⑵若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________(用题中物理量的字母表示)．

⑶关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差（___）

A．尽量靠近刻度尺零刻度线

B．尽量靠近光电门2

C．既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2