2017-2018学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第9节 验证机械能守恒定律课时作业（含解析）新人教版必修2

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1、第七章　第九节验证机械能守恒定律基础夯实1．在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情况如照片所示，其中最合适的是(　D　)2．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面列出一些实验步骤：A．用天平称出重物和夹子的重量B．把重物系在夹子上C．将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器静止D．把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至6V(电源不接通)E．把打点计时器固定在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上F．在纸带上选取几个点，进行

2、测量和记录数据G．用秒表测出重物下落时间H．接通电源，待计时器响声稳定后释放纸带I．切断电源J．更换纸带，重新进行两次K．在三条纸带中选出较好的一条L．进行计算，得出结论，完成报告M．拆下导线，整理器材以上步骤中，不必要的有__A、G__，正确步骤的合理顺序是__EDBCHIJMKFL__(填写字母)。解析：只为了验证机械能守恒，没必要称量重物的质量。打点计时器本身就是计时仪器，不再需要秒表。3．(闽侯二中、闽清高中、永泰二中、连侨中学、长乐二中2015～2016学年高一下学期联考)用打点计时器“验证机械能守

3、恒定律”的实验装置如图所示。(1)按照图示的装置安装器件时，应将打点计时器接到电源的__交流__(填“直流”或“交流”)输出端上。(2)开始打点计时的时候，两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是：先__接通电源__。(3)某同学在使用质量为m的重物来验证“机械能守恒定律”的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示。纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置，那么纸带的__左__端(填“左”或“右”)与重物相连。(4)某同学上交的实验报告显示重锤的动能略大于重锤的势能，则出现这一问题的原因可能是(　

4、B　)A．重锤的质量测量错误B．该同学自编了实验数据C．交流电源的频率不等于50HzD．重锤下落时受到的阻力过大解析：(1)打点计时器需接交流电源，(2)开始打点时应先接通电源再松开纸带，(3)由纸带可看出左端与重物相连，(4)由于存在摩擦阻力重锤的势能应略大于动能，不可能存在动能大于势能的情况。4．用如图(甲)实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图(乙)给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第

5、一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1＝50g，m2＝150g，打点计时器工作频率为50Hz，则(g取10m/s2，结果保留两位有效数字)(1)纸带上打下计数点5时的速度v＝__2.4__m/s；(2)在打0～5的过程中系统动能的增量ΔEk＝__0.58__J，系统势能的减少量ΔEp＝__0.60__J，由此得出的结论是__在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒__。(3)若某同学作出v2－h图象如图(丙)所示，则当地的重力加速度g′＝__9.7__m/

6、s2。解析：(1)在纸带上打下计数点5时的速度大小为v＝＝×10－2m/s＝2.4m/s(2)在打点0～5过程中系统动能的增量为ΔEk＝m1v2＋m2v2－0＝×50×10－3×2.42J＋×150×10－3×2.42J－0≈0.58J系统重力势能的减少量为ΔEp＝m2gh05－m1gh05＝150×10－3×10×(38.40＋21.60)×10－2J－50×10－3×10×(38.40＋21.60)×10－2J＝0.60J实验结果表明，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统重力势能的减少量等于动能的增加

7、量，即系统的机械能守恒。(3)m1、m2组成的系统机械能守恒，则m2g′h－m1g′h＝m2v2＋m1v2－0，整理得v2＝g′h可见，重力加速度g′大小等于－h图象斜率的2倍，则g′＝2×m/s2＝9.7m/s2。能力提升1．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m＝0.2kg，计算结果保留三位有效数字)：时刻t2t3t4t5速度(m·s－1)4.994.483

8、.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝__3.48__m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝__1.24__J，动能减少量ΔEk＝__1.28__J；(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp__<__ΔEk(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是__存在空气阻力__。解析：(1)t5时刻小球的速