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    題庫(kù)組卷系統(tǒng)-專注K12在線組卷服務(wù)
    當(dāng)前位置: 高中物理 /人教版(2019) /必修 第二冊(cè) /第八章 機(jī)械能守恒定律 /5 實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
    試卷結(jié)構(gòu): 課后作業(yè) 日常測(cè)驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)考試
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    人教版物理必修2同步練習(xí):8.5 實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(...

    更新時(shí)間:2024-03-28 瀏覽次數(shù):36 類型:同步測(cè)試
    一、選擇題
    • 1. (2024高三上·鹽城期末) 利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材,不能完成的實(shí)驗(yàn)是( )

      A . 驗(yàn)證牛頓第二定律 B . 研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 C . 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 D . 測(cè)量重力加速度的大小
    • 2. (2021·南京模擬) 某同學(xué)利用圖示裝置完成探究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量mgh小于動(dòng)能的增加量 mv2。你認(rèn)為造成這一結(jié)果的可能原因是(   )

      A . 紙帶與振針之間有摩擦阻力 B . 重物下落過(guò)程中受到空氣阻力 C . 釋放重物前紙帶不處于豎直位置 D . 先釋放重物,后接通電源打出紙帶
    • 3. (2020高一下·東臺(tái)月考) 用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,由于安裝不到位,電火花計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上,使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大的阻力,這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是(   )

      A . 重力勢(shì)能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量 B . 重力勢(shì)能的減小量明顯小于動(dòng)能的增加量 C . 重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量 D . 以上幾種情況都有可能
    • 4. (2019高一上·河北月考) 如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置. 關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是( )

      A . 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電 B . 可用公式 計(jì)算重物的速度 C . 實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 D . 安裝紙帶時(shí),應(yīng)將紙帶置于復(fù)寫(xiě)紙的下方
    • 5. (2018高二上·宿遷期末) 如圖所示“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是(   )

      A . 先釋放紙帶,后接通電源 B . 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接低壓直流電源 C . 用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D . 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔在同一豎直平面內(nèi)
    • 6. 在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算小車的速度時(shí),應(yīng)選擇紙帶上的哪些點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算(  )
      A . 小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的點(diǎn) B . 紙帶上遠(yuǎn)離小車的點(diǎn) C . 紙帶上靠近小車的點(diǎn) D . 確定小車做勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)
    • 7. 在“探究功與物體速度變化關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到阻力,但可使木板傾斜作為補(bǔ)償.則下列操作正確的是(  )
      A . 放開(kāi)小車,能夠自由下滑即可 B . 放開(kāi)小車,能夠勻速下滑即可 C . 放開(kāi)拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可 D . 放開(kāi)拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
    • 8. (2017高一下·槐蔭期末) 在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),下列哪些測(cè)量工具是必需的(   )

      A . 天平 B . 彈簧測(cè)力計(jì) C . 刻度尺 D . 秒表
    • 9. (2017·揚(yáng)州模擬)

      如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置.關(guān)于這一實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是(   )

      A . 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源 B . 應(yīng)先釋放紙帶,后接通電源打點(diǎn) C . 需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D . 測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離,可知重物相應(yīng)的下落高度
    • 10. (2017高二下·揚(yáng)州會(huì)考)

      在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法中正確的是(   )

      A . 實(shí)驗(yàn)中必須用天平測(cè)出重物的質(zhì)量 B . 實(shí)驗(yàn)中必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 C . 實(shí)驗(yàn)中選用重物的體積越大實(shí)驗(yàn)誤差一定越小 D . 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用最初兩點(diǎn)間距離接近2mm 的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理
    二、非選擇題
    • 11. (2024高三下·湖南模擬)  某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置安裝好后,用手提住紙帶上端,之后讓紙帶由靜止開(kāi)始下落。

      1. (1) 關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)操作,不必要或不正確的是( )
        A . 實(shí)驗(yàn)前先用天平測(cè)出重物和夾子的質(zhì)量 B . 為減小阻力,用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比用電火花計(jì)時(shí)器好一些 C . 在重物大小合適的情況下,選擇木塊比選擇鐵塊好 D . 用秒表測(cè)出重物下落時(shí)間 E . 釋放紙帶前應(yīng)先接通電源
      2. (2) 某次實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量。某同學(xué)選取了一條紙帶,如圖乙所示,0是打下的第一個(gè)點(diǎn),1、2、3、4是連續(xù)打的點(diǎn),根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù),從打下點(diǎn)0至打下點(diǎn)3的過(guò)程中,重物重力勢(shì)能的減少量為J,動(dòng)能增加量為J。(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz,取 , 結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
      3. (3) 若由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩限位孔不在同一豎直線上,這樣會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的動(dòng)能增加量(填“<”“=”或“>”)重力勢(shì)能減少量;其原因是。
    • 12. (2024高三下·湖北月考) 為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,某小組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,細(xì)線的一端拴一個(gè)金屬小球,另一端連在天花板處的拉力傳感器上先用水平作用力將小球從最低點(diǎn)處緩慢拉至點(diǎn),然后由靜止釋放,的豎直高度差為 , 記錄小球通過(guò)處光電門(mén)的遮光時(shí)間為 , 金屬小球的直徑為 , 整個(gè)過(guò)程中細(xì)線都處于繃直狀態(tài),已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi+mathvariant%3D%22normal%22%3Eg%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">。

      1. (1) 小球從移至點(diǎn)過(guò)程中,拉力傳感器的示數(shù)可能____。
        A . 一直變大 B . 一直變小 C . 保持不變
      2. (2) 小球通過(guò)最低點(diǎn)的速度大小為
      3. (3) 小球從靜止釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程中,滿足機(jī)械能守恒的關(guān)系式為。
    • 13. (2024高三下·襄陽(yáng)開(kāi)學(xué)考)  在學(xué)習(xí)完畢傳統(tǒng)的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)后,同學(xué)們采用傳感器等設(shè)備重新設(shè)計(jì)了一套新的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中,將完全相同的擋光片依次固定在圓弧軌道上,擺錘上內(nèi)置了光電傳感器,可測(cè)出擺錘經(jīng)過(guò)擋光片時(shí)間,測(cè)出部分?jǐn)?shù)據(jù)如表,表中高度h為0的位置為重力勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn):

      高度h/m

      0.10

      0.08

      0.06

      0.04

      0.02

      0

      勢(shì)能Ep/J

      0.0295

      0.0236

      0.0177

      0.0118

      0.0059

      0.0000

      動(dòng)能Ek/J

      0.0217

      A

      0.0328

      0.0395

      0.0444

      0.0501

      機(jī)械能E/J

      0.0512

      0.0504

      0.0505

      0.0503

      0.0503

      0.0501

      1. (1)  若擋光片的寬度極小且為d,擋光時(shí)間為 , 則擺錘經(jīng)過(guò)擋光片時(shí)的速度大小為(用題目給的符號(hào)表示)。
      2. (2) 表中A處數(shù)據(jù)應(yīng)為J(寫(xiě)具體數(shù)值)。
      3. (3) 另一小組記錄了每個(gè)擋光板所在的高度h及其相應(yīng)的擋光時(shí)間后,繪制了四幅圖像。其中可以說(shuō)明機(jī)械能守恒的圖像最合適的是____。
        A . B . C . D .
    • 14. (2024高二上·漢壽期末)  某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。在水平桌面上放有一氣墊導(dǎo)軌,氣墊導(dǎo)軌左側(cè)裝有定滑輪,氣墊導(dǎo)軌上固定有兩個(gè)光電門(mén),用來(lái)測(cè)量遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的遮光時(shí)間,繞過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩將滑塊與砝碼盤(pán)連接。

      1. (1) 用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d , 測(cè)量結(jié)果如圖所示,則遮光片的寬度為mm。
      2. (2) 將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為、 , 用米尺測(cè)出兩光電門(mén)之間的距離L , 則滑塊加速度的大小表達(dá)式為;
      3. (3) 實(shí)驗(yàn)中同時(shí)測(cè)量出砝碼盤(pán)和砝碼的質(zhì)量m、滑塊(包含遮光條)的質(zhì)量M , 已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?em>g , 驗(yàn)證砝碼盤(pán)、砝碼和滑塊組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為。(表達(dá)式均用題中給出的物理量表示)
    • 15. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 如圖甲所示,一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處?kù)o止釋放,下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門(mén),測(cè)得A、B間的距離為H,光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。則:

      1. (1) 如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=cm。
      2. (2) 多次改變高度H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出隨H的變化圖像如圖丙所示,當(dāng)圖中已知量、和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式:時(shí),可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。
      3. (3) 某次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量 , 則可能的原因是____(多選)。
        A . 金屬球從A點(diǎn)下落時(shí)初速度不為零 B . 測(cè)量的高度H為金屬球在A點(diǎn)時(shí)球下端與光電門(mén)B點(diǎn)的高度差 C . 小球下落的高度太高,以致下落過(guò)程中空氣阻力的影響比較大
    • 16. (2024·湖南模擬) 某小組為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,物塊P、Q用跨過(guò)定滑輪的輕繩相連,P底端固定一寬度為d的輕質(zhì)遮光條,托住P,用刻度尺測(cè)出遮光條所在位置A與固定在鐵架臺(tái)上的光電門(mén)B之間的高度差h()。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。

      1. (1) 用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖丙所示,則圖丙中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)應(yīng)為cm。
      2. (2) 下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的是____
        A . 選擇兩個(gè)質(zhì)量相等的物塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn) B . 實(shí)驗(yàn)時(shí),要確保物塊P由靜止釋放 C . 需要測(cè)量出兩物塊的質(zhì)量mP和mQ D . 需要測(cè)量出遮光條從A到達(dá)B所用的時(shí)間T
      3. (3) 改變高度h,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測(cè)得各次遮光條的擋光時(shí)間t,以h為橫軸、為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系中作出圖像,如圖丙所示,該圖像的斜率為k,在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),若k=(用題中字母表示),則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。
    • 17. (2023高二上·岳陽(yáng)樓期末)  某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上固定兩個(gè)光電門(mén),光電門(mén)連接數(shù)字毫秒計(jì),滑塊上固定寬度為d遮光條。把導(dǎo)軌的右端墊高,測(cè)出傾角為。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

      1. (1) 若遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間為 , 則滑塊通過(guò)光電門(mén)1的速度為。
      2. (2) 實(shí)驗(yàn)時(shí),若滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2速度分別為 , 兩光電門(mén)間距離為L(zhǎng),滿足表達(dá)式(用、g、L、和表示),說(shuō)明機(jī)械能守恒。
      3. (3) 將滑塊從不同位置釋放,再次測(cè)出滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2的速度。以L為橫坐標(biāo),以()為縱坐標(biāo),把所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),得到一條斜率為,截距為的圖線,說(shuō)明機(jī)械能守恒。
    • 18. (2024高二上·陽(yáng)江期末) 如圖甲所示,一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。有一直徑為、質(zhì)量為的金屬小球由處?kù)o止釋放,下落過(guò)程中能通過(guò)處正下方、固定于處的光電門(mén),測(cè)得間的距離為 , 光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為 , 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Eg%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">。則:

      1. (1) 如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑cm。
      2. (2) 多次改變高度 , 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出的變化圖像如圖丙所示,當(dāng)圖中已知量、和重力加速度及小球的直徑滿足以下表達(dá)式:時(shí),可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。
      3. (3) 某次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量 , 則可能原因是____(多選)
        A . 金屬球從點(diǎn)下落時(shí)初速度不為零 B . 小杰測(cè)量的高度為金屬球在點(diǎn)時(shí)球底與光電門(mén)點(diǎn)的高度差 C . 小球下落的高度太高,以致下落過(guò)程中空氣阻力的影響比較大
    • 19. (2024高三下·廣西開(kāi)學(xué)考) 某班級(jí)分若干個(gè)學(xué)習(xí)小組,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律思路:求出做自由落體運(yùn)動(dòng)物體的重力勢(shì)能的減少量和對(duì)應(yīng)過(guò)程動(dòng)能的增加量,在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),若二者相等,說(shuō)明機(jī)械能守恒,從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

      1. (1) 按照實(shí)驗(yàn)步驟和要求,得出紙帶后,學(xué)習(xí)小組討論出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律處理數(shù)據(jù)的以下幾種方案,你認(rèn)為最合理的方案是填“方案一”“方案二”“方案三”

        方案一:利用起始點(diǎn)和第點(diǎn)計(jì)算,代入 , 如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),相等,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

        方案二:任取兩點(diǎn)計(jì)算

        任取兩點(diǎn)、 , 測(cè)出 , 算出。

        算出的值。

        在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),若 , 則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

        方案三:圖像法

        從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn),測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度 , 并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方 , 然后以為縱軸,以為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像。若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為的直線,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

      2. (2) 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,對(duì)體積和形狀相同的重物,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的理由是寫(xiě)出一條理由即可
      3. (3) 某學(xué)習(xí)小組采用“方案二”處理數(shù)據(jù),出現(xiàn)大于現(xiàn)象,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是____。
        A . 工作電壓偏高 B . 存在空氣阻力和摩擦力 C . 接通電源前釋放了紙帶
    • 20. (2024高二下·漢壽開(kāi)學(xué)考) 利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上點(diǎn)放置帶有長(zhǎng)方形遮光條的滑塊,其總質(zhì)量為 , 左端由跨過(guò)光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與質(zhì)量為的小球相連;導(dǎo)軌上點(diǎn)有一光電門(mén),可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的時(shí)間 , 用表示點(diǎn)到光電門(mén)處的距離,表示遮光片的寬度,將遮光片通過(guò)電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).
       
                            圖甲    
      1. (1) 用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度 , 結(jié)果如圖乙所示,由此讀出
      2. (2) 某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得氣墊導(dǎo)軌的傾斜角為 , 重力加速度用表示,滑塊從點(diǎn)到點(diǎn)過(guò)程中,組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為,系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為,在誤差允許的范圍內(nèi),若 , 則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

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