高中物理人教版必修2第七章第9節(jié)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律同步...

更新時(shí)間：2018-04-11 瀏覽次數(shù)：157 類型：同步測(cè)試

一、選擇題

1. 關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是（　?。?

A . 實(shí)驗(yàn)中摩擦是不可避免的，因此紙帶越短越好，因?yàn)榧垘г蕉蹋朔Σ亮ψ龅墓驮叫?，誤差就越小 B . 稱出重錘的質(zhì)量 C . 紙帶上第1、2兩點(diǎn)間距若不接近2 mm，則無(wú)論怎樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)誤差一定較大 D . 處理打完點(diǎn)的紙帶時(shí)，可以直接利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)跡，而不必采用“計(jì)數(shù)點(diǎn)”的方法

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2. 下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說(shuō)法，正確的是（）

A . 重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差 B . 重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差 C . 重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差 D . 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器選用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比電火花計(jì)時(shí)器誤差要小

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3. 用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電火花計(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)能的減少量明顯大于動(dòng)能的增加量 B . 重力勢(shì)能的減少量明顯小于動(dòng)能的增加量 C . 重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量 D . 以上幾種情況都有可能

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4. 如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案，這些方案中正確的是（）

A . 用刻度尺測(cè)出物體下落高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v B . 用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)v= $\text{[math]}$ 計(jì)算出瞬時(shí)速度v C . 根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)h= $\text{[math]}$ 計(jì)算得出高度h D . 用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v

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5. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以v²為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖線應(yīng)是下圖中的（）

A . B . C . D .

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二、多項(xiàng)選擇題

6. 用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中需要測(cè)量的有（）

A . 重物的質(zhì)量 B . 重力加速度 C . 重物下落的高度 D . 與重物下落高度對(duì)應(yīng)的重物的瞬時(shí)速度

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7. 如圖是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶.有關(guān)尺寸在圖中已注明.我們選中n點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.下面舉一些計(jì)算n點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（）

A . n點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則v_n＝gnT B . n點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則v_n＝g（n－1）T C . v_n＝ $\text{[math]}$ D . v_n＝ $\text{[math]}$

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8. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重物重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量，以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中多余或錯(cuò)誤的有（）

A . 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和低壓直流電源連接起來(lái) B . 把紙帶的一端固定到重物上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重物提升到一定高度 C . 接通電源，釋放紙帶 D . 用停表測(cè)出重物下落的時(shí)間

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三、實(shí)驗(yàn)題

9. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
1. （1）從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的，其編號(hào)為________.
  
  A . 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶） B . 重物 C . 天平 D . 毫米刻度尺 E . 秒表 F . 運(yùn)動(dòng)小車
2. （2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝放置要求為；開始打點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)候，應(yīng)先，然后.
3. （3）實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要是，使重物獲得的動(dòng)能往往.為減小誤差，懸掛在紙帶下的重物應(yīng)選擇.
4. （4）如果以 $\text{[math]}$ 為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的 $\text{[math]}$ －h(huán)圖線是，該線的斜率等于.
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10. 某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
1. （1）該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶.請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?p>①；
  ②.
2. （2）該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤并正確操作，讓質(zhì)量為1 kg的重錘下落，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源，紙帶打點(diǎn)如圖乙所示.
  紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)的打點(diǎn)起點(diǎn)（O、A間有點(diǎn)未畫出），選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個(gè)點(diǎn)（圖中未畫出），各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離如圖乙所示，單位為mm，重力加速度為9.8 m/s² ，則：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
  根據(jù)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)，重錘速度v_B＝，重錘動(dòng)能E_kB＝，從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘勢(shì)能減少量為.由此可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：.
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11. 如圖為利用氣墊導(dǎo)軌（滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，完成以下填空.
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平.
②測(cè)出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s.
③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門2.
④讀出滑塊分別通過(guò)光電門1和光電門2的擋光時(shí)間Δt₁和Δt₂.
⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.
⑥滑塊通過(guò)光電門1和光電門2時(shí)，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能分別為E_k1＝和E_k2＝.
⑦在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔE_p＝.（重力加速度為g）
⑧如果滿足關(guān)系式，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.

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12. 在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某小組按照正確的操作選得紙帶如圖.其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中.（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80 m/s² ，重錘質(zhì)量為m＝1 kg，計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
1. （1）圖中的三個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是段的讀數(shù)，應(yīng)記作cm；
2. （2）甲同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，他用AC段的平均速度作為B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v_B ，則求得該過(guò)程中重錘的動(dòng)能增加量ΔE_k＝J，重力勢(shì)能的減少量ΔE_p＝J.這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使ΔE_kΔE_p（選填“>”、“<”或“＝”）；
3. （3）乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O記為第1個(gè)點(diǎn)，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn).因此他用v＝gt計(jì)算與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v_B ，求得動(dòng)能的增加量ΔE_k＝J.這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使ΔE_kΔE_p（選填“>”“<”或“＝”）.
4. （4）上述兩種處理方法中，你認(rèn)為合理的是同學(xué)所采用的方法.（選填“甲”或“乙”）
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