高中物理人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律课时练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律课时练习，共4页。试卷主要包含了5实验等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.下列关于物体机械能守恒的说法中,正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,机械能一定守恒
B.物体所受合力做功为零时,机械能一定守恒
C.物体所受合力不等于零时,机械能可能守恒
D.物体做曲线运动时,机械能一定不守恒
2.在验证机械能守恒定律的实验中,由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,则结果( )
A. B.
C. D.以上都不可能
二、实验题
3.在验证机械能守恒定律的实验中,质量的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02,长度单位是,取9.8。
（1）.打点计时器打下记数点时,物体的速度__________ (保留三位有效数字);
（2）.从点到打下记数点的过程中,物体重力势能的减小量__________,动能的增加量__________ (保留三位有效数字);
（3）.即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的也一定略大于,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因是__________。
4.某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6的频率为50交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,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。
（1）.他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是__________,操作不当的步骤是__________。
（2）.他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析。如图所示,其中点为起始点, 、、、、、六个计数点。根据以上数据,当打点时重锤的速度为__________,计算出该点对应的__________,__________,可认为在误差范围内存在关系式__________,即可验证机械能守恒定律。(取)
（3）.他继续根据纸带算出各点的速度,测量出下落距离,并以为纵轴、以为横轴画出图象,应是下图中的__________。
A. B. C. D.
5.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示:
（1）.实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度,结果如图所示,由此读出__________;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离__________;
④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;
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和;
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量,再称出托盘和砝码的总质量。
（2）.用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为__________和__________。
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为__________和__________。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少__________(重力加速度为)。
（3）.如果__________,则可认为验证了机械能守恒定律。
参考答案
1.答案：C
解析：物体做匀速直线运动时,受到的合力为零,动能不变,但势能未必不变,例如物体匀速上升时,重力势能增加,A项错误;由动能定理可知,物体所受合力做功为零时,动能不变,但是势能可能发生变化,例如物体匀速上升,B项错误;物体所受合力不等于零,例如做自由落体运动的物体,机械能守恒,C项正确;物体做曲线运动时,如平抛、斜抛等运动中, 只有重力做功(不计空气阻力),机械能守恒,D项错误.
2.答案：A
解析：由于纸带受的阻力较大,故克服摩擦力做的功不能忽略。重物下落时减少的重力势能除转化为动能外,还有一部分转化为内能,故。
3.答案：（1）; （2）; 0.706; （3）.重锤和纸带都受到阻力的作用
解析：（1）.
（2）.
（3）.原因是重锤和纸带都受到阻力的作用,因此机械能有损失。
4.答案：（1）.C; B; （2）;1.69;1.74;
（3）.C;
解析：（1）.重锤质量没有必要测出,因为计算过程中重锤质量已经约掉了。打点计时器接交流电源才能工作。
（2）. ,可认为在误差范围内存在。
（3）. 与成正比,图线的斜率等于重力加速度,选项C正确。
5.答案：（1）; 60.00(答案在59.96~60.04之间的,也给分)
（2）.①;②;③
（3）.
解析：（1）.
（2）.由于挡光条宽度很小,因此将挡光条通过光电门时的平均速度当做瞬时速度。
（3）.如果即重力势能的减小量等于动能的增加量,则可认为验证了机械能守恒定律。