7.9 实验：验证机械能守恒定律 每课一练3（人教版必修2）

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1、7.9实验：验证机械能守恒定律每课一练3（人教版必修2）基础·巩固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：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，其中不必要的器材是________________，缺少的器材是_________________.解析：依据试验原理与步骤直接分析判断即可.答案：低压直流电源、天平、秒表重锤、刻度尺2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量的物理量是_______________，间接测量的物理量是_______________.答案：纸带上打出的某两点间的距离打某点时的

2、瞬时速度3.做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有（）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，选用点迹清晰且第1、2两点间距为2mm的纸带E.用天平称出物体的质量，利用mgh=mv2验证机械能守恒定律在上述实验步骤中错误的是________和________.多余的是________.解析：依据实验原理与步骤以及注意事项直接分析判断即可.选项B中应让重物尽量靠近打点时器，而不是手靠近，选项C中应先通电源，后放纸带，E中不需

3、要称量物体的质量.答案：BCE4.挑选纸带的原则是：（1）_______；（2）________；（3）________.纸带上第一、二两点间的距离大于1.96mm,说明_______；纸带上第一、二两点间的距离小于1.96mm,说明_______.解析：依据实验原理与步骤直接分析判断即可.答案：(1)点迹清晰(2)第一、二点间距离接近2mm(3)点迹在一条直线上物体在打点前开始下落物体在打点后开始下落5.在“验证机械能守恒定律”的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件更为有利的是（）A.只要足够重就可以B.只要体积足够小就可以C.既要足够重，又要体积非常小

4、D.应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲解析：重物密度大些，相对阻力的影响小一些，如果重物体积太小，纸带在运动过程中容易发生扭曲.答案：D6.如图5-9-7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，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（）图5-9-7A.N点是第n个点，则vn=gnTB.N点是第n个点，则vn=g（n-1）TC.vn=D.vn=解析：实验是探究验证性的，不能依据已有本实验验证的结论性的规律来处理分析数据.答案：CD7.本实验中，为什么以第1点为基准进行验证时，选用纸带应尽量

5、挑选第1、2两点间距离接近2mm的纸带？解析：打点计时器每隔0.02s打一次点，自由落体运动在最初0.02s内下落的距离h=gt2=×9.8×0.022m≈0.002m=2mm.如果纸带是在打第一个点时的瞬间开始下落的，那么纸带上第1、2两点间的距离应该为约2mm，如果纸带是在打第一个点后某一时刻才开始下落，那么第1、2两点间的时间就没有0.02s.例如，纸带是在打第一个点后0.005s瞬间才开始下落，那么第1、2两点间的时间就只有0.02s-0.005s=0.015s了，距离也就小于2mm.这样对h2、h3、h4…和v2、v3、v4…的计算都会产生影响，也就影

6、响了最后的比较.挑选纸带要在点迹清晰的纸带中，挑选出第1、2两点间距离接近2mm的纸带进行测量.对此，只适用于以第1点为基准进行验证的情况.假如我们不以第1点为基准进行验证，而是以后面的点进行验证，那就不必注意第1、2两点间的距离是否接近2mm.（请参阅本节“理解领悟”3和“练习巩固9”）综合·应用8.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8m/s2.测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、

7、D各点到O的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（取三位有效数字）.解析：先判定D点的可靠性，即判定sBC-sAB是否等于sCD-sBC.如相等（或在误差范围内），D点就可靠（即在D点之前物体做自由落体运动），就可利用vC=求出C点速度，EkC=mvc2则ΔEp=mgh，h是O到C的距离.故ΔEp=mgh=1.00×9.80×0.7776J=7.62J由于m/s=3.888m/s所以ΔEk==×1.00×3.88

8、82J=7.56J.答案