2021高一物理-4.5-机械能守恒定律-第二课时-每课一练(教科版必修2).docx

1在验证机械能守恒定律的试验中，对于自由下落的重物，下列说法正确的是()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，又要体积格外小D应当密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带伴同重物运动时不致被扭曲答案D2用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看mv是否等于mghn(n为计数点的编号0、1、2n)下列说法中正确的是()A打点计时器打第一个点0时，重物的速度为零Bhn是计数点n到起始点0的距离C必需测量重物的质量D用vngtn计算vn时，tn(n1)T(T为打点周期)答案AB解析本试验的原理是利用重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律因此打点计时器打第一个点时，重物运动的速度应为零，A正确；hn与vn分别表示打第n个点时重物下落的高度和对应的瞬时速度，B正确；本试验中，不需要测量重物的质量，由于公式mghmv2的两边都有m，故只要ghv2成立，mghmv2就成立，机械能守恒定律也就被验证了，C错误；试验中应用公式vn来计算vn，D错误3在“验证机械能守恒定律”的试验中：(1)将下列主要的试验步骤，依据试验的合理挨次把步骤前的序号填在题后横线上：A用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处；B将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔；C取下纸带，在纸带上任选几点，测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度；D接通电源，松开纸带，让重物自由下落；E查出当地的重力加速度g的值，算出打下各计数点时的动能和相应的削减的重力势能，比较它们是否相等；F把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格里答：_.(2)动能值和相应重力势能的削减值相比，实际上哪个值应偏小些？答：_.答案(1)BADCFE(2)见解析解析(1)试验的合理挨次应当是：BADCFE.(2)由于重物和纸带都受阻力作用，即都要克服阻力做功，所以有机械能损失，即重物的动能值要小于相应重力势能的削减值图14利用图1所示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开头自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某班同学利用试验得到的纸带，设计了以下四种测量方案A用刻度尺测出物体下落高度h，并测出下落时间t，通过vgt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C依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，并通过h计算出高度h.D用刻度尺测出物体下落的高度h，依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.(1)以上方案中只有一种最合理，最合理的是_(填入上述相应的字母)(2)要使该试验误差尽量小，下述留意点正确的是_(填入下述相应的字母)a使重物的质量越大越好，但悬挂时不能拉断纸带b选用电火花计时器比电磁打点计时器更好，可减小阻力影响c测长度时保持纸带悬挂状态，刻度尺的读数更精确d纸带上留下的点越大越好e纸带长一点更好答案(1)D(2)ab解析(1)A、B、C中用匀变速直线运动公式求v及h，这样得到的v、h不是试验直接测量数据，不能达到验证机械能守恒定律的目的(2)纸带太长，会增大阻力5某同学用图2甲所示的试验装置验证机械能守恒定律已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地重力加速度大小为g9.80 m/s2.试验中该同学得到的一条点迹清楚的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)：图2(1)打点计时器打B点时，重物速度的大小vB_ m/s；(2)通过分析该同学测量的试验数据，他的试验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据答案(1)3.90(2)见解析解析(1)打点计时器打B点时重物速度的大小vB m/s3.90 m/s(2)v7.61(m/s)2，ghB7.70 (m/s)2，由于mvmghB，近似验证了机械能守恒定律，或由mvmghB得出其他合理的结论也可以6某同学在“验证机械能守恒定律”时按如图3所示安装好试验装置，正确进行试验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图4所示图中O点为打点起始点，且速度为零图3图4(1)选取纸带上打出的连续点A、B、C、，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T.为验证此试验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的削减量Ep_，动能的增加量Ek_(用题中所给字母表示)(2)以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用试验测得的数据绘出v2h图线，如图5所示，该图像说明白_图5(3)从v2h图线求得重锤下落的加速度g_m/s2.(结果保留三位有效数字)答案见解析解析(1)重锤重力势能的削减量Epmgh2，动能增加量Ek.(2)当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能相互转化，机械能守恒(3)由mghmv2可知题图的斜率表示重力加速度g的2倍，为求直线的斜率，可在直线上取两个距离较远的点，如(25.5102,5.0)、(46.5102,9.0)，则g m/s29.52 m/s2.