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高中物理人教版 (新课标)必修29.实验：验证机械能守恒定律测试题
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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修29.实验：验证机械能守恒定律测试题，共4页。试卷主要包含了98 m/s等内容，欢迎下载使用。
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
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
2.(2011·成都高一检测)(1)在验证机械能守恒定律的实验中，没有必要进行的操作是( )
A.用天平测重物的质量
B.用秒表测重物下落的时间
C.用打点计时器记录重物下落的信息
D.用纸带记录重物下落的高度
(2)将打点计时器接在电压为6 V、频率为50 Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1 kg.如图所示为一条理想的纸带，单位是cm，g取9.8 m/s2，O、A之间有几个计数点没画出.
①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_______.
②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量ΔEp=_______，此过程中物体动能的增量ΔEk=_______.
③如果以v2为纵轴，以下降高度h为横轴，根据多组数据绘出v2-h的图象，这个图象应该是_______,且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于_______.
3.验证机械能守恒定律的实验步骤编排如下：
A.把打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上
B.将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带，接通电源
D.更换纸带，重复几次，选点迹清晰的纸带进行测量
在上述实验步骤中错误的是_______和_______.
4.（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：
A.铁架台 B.打点计时器 C.复写纸 D.纸带
E.低压交流电源 F.天平 G.秒表 H.导线
I.电键 J.刻度尺
上述器材不必要的是_______（只填字母代号），缺少的器材是_______.
（2）实验中下列物理量中需要直接测量的量有_______，通过计算可得到的量有_______（填字母序号）.
A.重锤质量B.重力加速度
C.重锤下落的高度 D.与下落高度相应的重锤的瞬时速度
5.(2011·南宁高一检测)某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv2=mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v.
如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹.用重垂线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离s，即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g，小球的质量为m.
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为_______cm.
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=_______.
（3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp=_______，动能的增加量ΔEk=_______.
答案解析
1.【解析】选D.选项A、B、C是在机械能守恒的前提下进行计算的,等于是用机械能守恒定律去验证机械能守恒定律,所以是错误的,只有D正确.
2.【解析】(1)选A、B.验证机械能守恒定律,只需验证减少的重力势能和增加的动能的关系即可,没有必要计算具体的重力势能和动能的数值,所以不用测重物的质量,A正确;打点计时器本身就是一种计时仪器,不用再测重物下落的时间,B正确;但要记录重物下落的信息和测量下落的高度,所以C和D错误.
(2)①vB=m/s=0.98 m/s
②ΔEp=mghB=1×9.8×0.050 1 J≈0.49 J
ΔEk=mvB2=×1×0.982 J=0.48 J
③如果机械能守恒,则mv2=mgh,即v2=gh,所以v2-h图象是一条过原点的直线,斜率为g, 图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比即为图象斜率,所以为9.8 m/s2
答案：（1）A、B （2）①0.98 m/s ②0.49 J 0.48 J
③过原点的直线 9.8 m/s2
3.【解析】实验时应先接通电源，让振针振动稳定后再释放纸带，打出来的点的时间间隔才能保证是0.02 s.B步骤中应让重物尽量靠近打点计时器，而不是让手靠近；C步骤中应先接通电源，后释放纸带.
答案：B C
4.【解析】（1）要验证mgh=mv2，即gh=v2,不需测量m.不需要用天平，h用刻度尺测量.不需要秒表，另外还缺少重锤.
（2）能用器材直接测量的量有物体下落高度h，再经计算可得到对应h的速度大小.
答案：（1）F、G 重锤 （2）C D
5.【解析】(1)由图(b)可以读出水平射程为64.6～65.3 cm之间即可
(2)从B到C小球做平抛运动,运动时间t=所以
(3)重力势能的减少量ΔEp=mg(h1-h2)
动能的增加量ΔEk=
答案：(1)64.6～65.3 (2)
(3)mg(h1－h2)
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
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
2.(2011·成都高一检测)(1)在验证机械能守恒定律的实验中，没有必要进行的操作是( )
A.用天平测重物的质量
B.用秒表测重物下落的时间
C.用打点计时器记录重物下落的信息
D.用纸带记录重物下落的高度
(2)将打点计时器接在电压为6 V、频率为50 Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1 kg.如图所示为一条理想的纸带，单位是cm，g取9.8 m/s2，O、A之间有几个计数点没画出.
①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_______.
②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量ΔEp=_______，此过程中物体动能的增量ΔEk=_______.
③如果以v2为纵轴，以下降高度h为横轴，根据多组数据绘出v2-h的图象，这个图象应该是_______,且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于_______.
3.验证机械能守恒定律的实验步骤编排如下：
A.把打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上
B.将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带，接通电源
D.更换纸带，重复几次，选点迹清晰的纸带进行测量
在上述实验步骤中错误的是_______和_______.
4.（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：
A.铁架台 B.打点计时器 C.复写纸 D.纸带
E.低压交流电源 F.天平 G.秒表 H.导线
I.电键 J.刻度尺
上述器材不必要的是_______（只填字母代号），缺少的器材是_______.
（2）实验中下列物理量中需要直接测量的量有_______，通过计算可得到的量有_______（填字母序号）.
A.重锤质量B.重力加速度
C.重锤下落的高度 D.与下落高度相应的重锤的瞬时速度
5.(2011·南宁高一检测)某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv2=mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v.
如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹.用重垂线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离s，即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g，小球的质量为m.
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为_______cm.
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=_______.
（3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp=_______，动能的增加量ΔEk=_______.
答案解析
1.【解析】选D.选项A、B、C是在机械能守恒的前提下进行计算的,等于是用机械能守恒定律去验证机械能守恒定律,所以是错误的,只有D正确.
2.【解析】(1)选A、B.验证机械能守恒定律,只需验证减少的重力势能和增加的动能的关系即可,没有必要计算具体的重力势能和动能的数值,所以不用测重物的质量,A正确;打点计时器本身就是一种计时仪器,不用再测重物下落的时间,B正确;但要记录重物下落的信息和测量下落的高度,所以C和D错误.
(2)①vB=m/s=0.98 m/s
②ΔEp=mghB=1×9.8×0.050 1 J≈0.49 J
ΔEk=mvB2=×1×0.982 J=0.48 J
③如果机械能守恒,则mv2=mgh,即v2=gh,所以v2-h图象是一条过原点的直线,斜率为g, 图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比即为图象斜率,所以为9.8 m/s2
答案：（1）A、B （2）①0.98 m/s ②0.49 J 0.48 J
③过原点的直线 9.8 m/s2
3.【解析】实验时应先接通电源，让振针振动稳定后再释放纸带，打出来的点的时间间隔才能保证是0.02 s.B步骤中应让重物尽量靠近打点计时器，而不是让手靠近；C步骤中应先接通电源，后释放纸带.
答案：B C
4.【解析】（1）要验证mgh=mv2，即gh=v2,不需测量m.不需要用天平，h用刻度尺测量.不需要秒表，另外还缺少重锤.
（2）能用器材直接测量的量有物体下落高度h，再经计算可得到对应h的速度大小.
答案：（1）F、G 重锤 （2）C D
5.【解析】(1)由图(b)可以读出水平射程为64.6～65.3 cm之间即可
(2)从B到C小球做平抛运动,运动时间t=所以
(3)重力势能的减少量ΔEp=mg(h1-h2)
动能的增加量ΔEk=
答案：(1)64.6～65.3 (2)
(3)mg(h1－h2)
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