2020-2021学年高一物理(人教版必修2)第七章第九节当堂检测训练-含答案.docx

1(2022济宁高一检测)在“验证机械能守恒定律”的试验中，下列说法中正确的是()A要用天平称量重物质量B选用重物时，同样大小、外形的重物应选重一点的比较好C要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带D试验时，当松开纸带让重物下落的同时，马上接通电源解析：选BC.该试验不需要测重物的质量，A错误为了减小由于空气阻力带来的试验误差，应选用密度较大的重物，B正确为使打第1个点时的速度为零，试验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C正确，D错误2(2022邢台高一检测)利用图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，正确的是()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vgt计算出瞬时速度vB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vC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，并通过h计算出高度hD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解析：选D.验证机械能守恒定律，计算速度v不能用vgt求解，由于接受此公式就已经默认物体的加速度为g，故A错；而v和h实际上均可由机械能守恒定律推导得出，故B、C均错只能依据纸带用平均速度法求某时刻的瞬时速度，故D正确3(2022黄冈高一检测)为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用试验系统设计了一个试验，试验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度在试验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是()A用天平测出物体的质量B测出A、B两点间的竖直距离C利用mvmv算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量D验证vv与2gh是否相等解析：选AC.物体重力势能削减量为mgh，动能增加量为mvmv，计算gh和vv，假如在试验误差允许的范围内ghvv，则机械能守恒定律得到验证综上应选A、C.4(2022厦门高一检测)在“验证机械能守恒定律”的试验中：所用电源的频率为50 Hz.某同学选择了一条抱负的纸带，用刻度尺测得各计数点到O的距离(单位：mm)如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点(1)从下列器材中选出试验所必需的，其编号为_A打点计时器(包括纸带)B重锤C天平D毫米刻度尺E秒表(或停表)F运动小车(2)若重锤的质量为m，则重锤从开头下落到打B点时，削减的重力势能是_J，从重锤下落到打B点时增加的动能是_J，得到的结论是_.(取g9.8 m/s2，结果保留三位有效数字)解析：(1)用打点计时器和纸带记录小车的运动状况，打点计时器是必需的，重锤是必需的，毫米刻度尺用于测量纸带上各计数点到第一个点的距离，是必需的(2)削减的重力势能mghB1.91m增加的动能mvm21.88m两者在误差许可的范围内，可看做相等答案：(1)ABD(2)1.91m1.88m在试验误差允许的范围内，重锤的机械能守恒5(2022金陵中学高一检测)某同学做验证机械能守恒定律试验时，不慎将一条选择出的纸带一部分损坏，损坏的是前端部分剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中，单位是cm.已知打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2.(1)重物在2点的速度v2_，在5点的速度v5_，此过程中动能增加量Ek_，重力势能削减量Ep_.(2)比较得Ek_Ep(填“大于”、“等于”或“小于”)，缘由是_由以上可得出试验结论_(3)依据试验推断下列图象正确的是(其中Ek表示物体动能的变化，h表示物体下落的高度)()解析：(1)依据匀变速直线运动的规律，可以求出重物在2点的速度v2 m/s1.50 m/s和重物在5点的速度v5m/s2.075 m/s，所以动能增加量为Ekmvmv1.03m J，我们选5点为重力势能参考点，则重力势能削减量为Epmgh25m9.8(3.23.64.0)102 J1.06m J.(2)明显EkEp，缘由是试验中重物要克服阻力做功由以上可得出试验结论为：在误差允许的范围内，机械能守恒(3)物体机械能守恒，应有物体削减的重力势能转化为增加的动能，即Ekmgh，可见物体增加的动能与下落的距离成正比，选项C正确答案：(1)1.50 m/s2.075 m/s1.03m J1.06m J (2)小于试验中重物要克服阻力做功在误差允许的范围内，机械能守恒(3)C6(2022广州高一检测)某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的试验装置如图甲所示(1)请指出试验装置中存在的明显错误：_.(2)进行试验时，为保证重物下落时初速度为零，应_(选填“A”或“B”)A先接通电源，再释放纸带B先释放纸带，再接通电源(3)依据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T.若代入所测数据能满足表达式gh3_，则可验证重物下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)解析：(1)从图甲中的试验装置中发觉，打点计时器接在了“直流”电源上，打点计时器的工作电源是“低压沟通电源”因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上(2)为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应当先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带(3)依据试验原理，只要验证ghnv2n即可验证机械能守恒定律因此需求解v3.依据匀变速直线运动规律关系式可得，v3，则有v232，故只要验证gh3成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒答案：(1)打点计时器不能接“直流电源”(或打点计时器应接“沟通电源”)(2)A(3)(h4h2)27(2022石家庄质检)在“验证机械能守恒定律”试验中，某争辩小组接受了如图甲所示的试验装置，试验的主要步骤是：在一根不行伸长的细线一端系一金属小球，另一端固定于O点，登记小球静止时球心的位置O，在O位置放置一个光电门，现将小球拉至球心距O高度为h处由静止释放，登记小球通过光电门时的挡光时间t.(1)如图乙，用游标卡尺测得小球的直径d_ cm.(2)该同学测出一组数据：高度h0.2 m，挡光时间t0.005 2 s，设小球质量为m，g9.8 m/s2.计算小球重力势能的削减量Ep_，动能的增加量Ek_，得出的结论：_，分析误差产生的缘由是_解析：(1)小球的直径d10 mm0.12 mm10.2 mm1.02 cm.(2)小球重力势能的削减量Epmghm9.80.21.96m，动能的增加量Ekm21.92m，在误差允许范围内，动能的增加量与重力势能的削减量相等，所以在误差允许范围内机械能守恒由于存在空气摩擦阻力，则小球的实际速度小于理论速度，则导致动能略小于重力势能，所以产生误差的缘由为空气对球有摩擦阻力作用答案：(1)1.02(2)1.96m1.92m在误差允许的范围内机械能守恒空气对球有摩擦阻力8(2022扬州高一检测)如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽视)验证机械能守恒定律的试验装置，完成以下填空试验步骤如下：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s.将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间t1和t2.用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1_和Ek2_.在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的削减量Ep_.(重力加速度为g)假如满足关系式_，则可认为验证了机械能守恒定律解析：滑块通过光电门的速度v1，v2所以Ek1(Mm)v(Mm)2Ek2(Mm)v(Mm)2.系统重力势能的削减量等于托盘和砝码重力势能的削减量Epmgs.若EpEk2Ek1，则验证了机械能守恒定律答案：(Mm)2(Mm)2mgsEpEk2Ek1