2019_2020学年高中物理能力导练二十二实验：验证机械能守恒定律（含解析）新人教版必修2.doc

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1、能力导练二十二　实验：验证机械能守恒定律基础巩固1．(多选)在“验证机械能守恒定律”实验中，需特别注意的有(　　)A．称出重锤的质量B．手提纸带，先接通打点计时器电源，再松开纸带让重锤落下C．取下纸带，可不考虑前面较密集的点，选某个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证mgh＝mv2公式D．必须选取第1、2点间距离接近2mm的纸带，从第1点算起处理纸带，验证mgh＝mv2公式解析：验证的是重力势能的减少mgh是否等于动能的增加mv2，没有必要知道重锤具体的质量，所以A不正确．重力势能的减少量mgh与物体动能的增加量mv2比较是否相等，二者必须相对应，只

2、有h从初速度为零的点量起，在此过程中对应的动能的增加量才为mv2－0＝mv2，否则动能增加量应为mv2－mv02，也只有选1、2两点间距接近2mm的纸带，且从第1点量起才能用mgh＝mv2，所以C不正确，D正确，B做法是正确的．答案：BD2．在“验证机械能守恒定律”的实验中，对于自由下落的重物，下列选择条件哪种更为合适(　　)A．只要足够重就可以B．只要体积足够小就可以C．体积小，质量轻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9解析：质量大、体积小也就是密度大，目的是为了减小空气阻力，便于夹紧纸带是为了提高可操作性．答案：D3．在

3、验证机械能守恒定律的实验中，需要直接测量的物理量是(　　)A．重物的质量B．重物下落的时间C．重物下落的高度D．重物的瞬时速度解析：在不需要求动能和势能值时，不必测出重物质量，只要满足(v22－v12)＝gh就能验证机械能守恒；重物下落时间不需要测量；重物的瞬时速度不是直接测得的物理量．答案：C4．下面列出一些实验步骤：A．用天平称重锤和夹子的质量．B．将重锤系在夹子上．C．将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹在重锤的夹子上，并且使重锤靠近打点计时器处．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(电源暂不接通)．E．把打点计时器用

4、铁夹固定到放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上．F．在纸带上选取几个点，进行测量并记录数据．G．用秒表测出重锤下落的时间．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，重新进行两次实验．K．在三条纸带中选出较好的一条．9L．进行计算，得出结论，完成实验报告．M．拆下导线，整理器材．对于本实验以上步骤中，不必要的有__________；正确步骤的合理顺序是：__________(填写代表字母)．解析：实验的目的是想验证动能与重力势能相等，不必测质量，从纸带上就知道了时间，不需要用秒表测时间，故不必要的步骤为AG，实验先

5、进行器材安装，顺序为EDBC，然后进行实验，顺序为HIJ，最后是数据处理顺序为KFL，最后整理器材为EDBCHIJKFLM.答案：AG　EDBCHIJKFLM图15．(2019年重庆市主城区二诊)利用如图1所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.(1)某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．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v.C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时

6、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2gh＝v2，计算得出高度h.9D．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.以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母序号)(2)实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力，使重锤获得的动能往往________它所减少的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”)．(3)如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出－h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是___

7、_____．解析：(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力作用，机械能守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了．其中A、B、C三项都是运用了自由落体运动的规律求解的，故ABC错误．故选D.(2)由于阻力的存在，重锤获得的动能小于减少的重力势能，还有一部分能量转化为内能．(3)根据mgh＝mv2得：＝gh，则－h图线的斜率等于g.答案：(1)D　(2)小于　(3)g(或重力加速度)6．在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺

8、测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图2所示(图中O点为打点计时器打的第一个点，A、B、C、D是间隔一段后