人教版 (新课标)必修29.实验：验证机械能守恒定律复习练习题

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1.用如图1所示装置验证机械能守恒定律，由于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( )
图1
A．重力势能的减少量明显大于动能的增加量
B．重力势能的减少量明显小于动能的增加量
C．重力势能的减少量等于动能的增加量
D．以上几种情况都有可能
2．如图2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．下面举一些计算n点速度的方法，其中正确的是( )
图2
A．n点是第n个点，则vn＝gnT
B．n点是第n个点，则vn＝g(n－1)T
C．vn＝eq \f(xn＋xn＋1,2T)
D．vn＝eq \f(hn＋1－hn－1,2T)
3.用如图3所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种．重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即能验证机械能守恒定律．
图3
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材；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重物的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算分析重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并说明其原因：
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________________________________________________________________________.
4．在用自由落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图4.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中．(已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，重物质量为m＝1 kg，计算结果均保留3位有效数字)
图4
(1)图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是________段的读数，应记作________cm；
(2)甲同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒，他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度vB，则求得该过程中重物的动能增加量ΔEk＝________J，重力势能的减少量ΔEp＝________J．这样验证的系统误差总是使ΔEk________ΔEp(选填“>”、“”、“ (4)甲
解析 (1)毫米刻度尺读数要估读到毫米下一位，OC长度读数到1毫米，不符合读数要求．应记作15.70 cm.(2)AC段的平均速度即B点瞬时速度vB＝eq \f(AC,2T)＝eq \f(15.70－9.51×10－2m,2×0.02 s)≈1.55 m/s，则系统增加的动能ΔEk＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,B)≈1.20 J，重力势能减少了ΔEp＝mgOB≈1.22 J，由于摩擦力的作用，部分重力势能转化为内能，所以ΔEk