…………○…………外…………○…………裝…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………備考2020年高考物理一輪復習測試：實驗：驗證機械能守恒定律一、實驗探究題1.用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量、分析，即可驗證機械能守恒定律．（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A.

按照圖示的裝置安裝器件；

B.

將打點計時器接到電源的“直流”上；

C.

先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；

D.

測量紙帶上某些點間的距離；

E.

根據測量的結果，分別計算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能．其中操作不當的步驟是：_______（填選項對應的字母）．（2）正確操作后打出的紙帶如圖所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上連續的五個點A、B、C、D、E，測出AC的距離為s1，CE的距離為s2，打點的頻率為f，根據這些條件，計算打C點時重錘下落的速率vc＝________．（3）實驗中發現，重錘減小的重力勢能大于重錘動能的增量，其主要原因是在重錘下落的過程中存在阻力作用（設阻力恒定），可以通過該實驗裝置測阻力的大小．若已知當地重力加速度為g，重錘的質量為m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數據符號表示出重錘在下落過程中受到的阻力大小F＝________．2.如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律.（1）供實驗選擇的重物有以下四個，應選擇___________A.

質量為10g的砝碼

B.

質量為50g的塑料球

C.

質量為200g的木球

D.

質量為200g的鐵球（2）安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示，紙帶的________端(選填“左”或“右’)與重物相連。（3）上圖中O點為打點起始點，且速度為零。選取紙帶上連續打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點，為驗證重物對應O點和F點機械能是否相等，并使數據處理簡便，應測量O、F兩點間的距離h1和E、G兩點間的距離h2。已知重物質量為m，打點計時器打點周期為T，從O點到F點的過程中重物動能的增加量△E=________(用本題所給字母表示)（4）某同學在實驗中發現重物增加的動能略小于減少的重力勢能，于是深入研究阻力對本實驗的影響。他測出各計數點到起始點O的距離h，并計算出各計數點的速度v，用實驗測得的數據繪制出v2-h圖線，如圖所示。已知當地的重力加速度g=9.8m/s2，由圖線求得重物下落時受到阻力與所受重力的百分比為________%(保留兩位有效數字)。3.王同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）實驗中需要一個合適的“重物”，如圖重物中最合適的為________（選填“A”、“B”或“C”）（2）圖中紙帶為王同學做本實驗所得紙帶的一部分，重物的質量m=0.20kg，查得當地的重力加速度值g=9.8m/s24.在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，（1）下列器材中不必要的一項是____（只需填字母代號）．A.

重物

B.

紙帶

C.

天平

D.

50Hz低壓交流電源

E.

毫米刻度尺（2）關于本實驗的誤差，下列說法正確的是____A.

必須選擇質量較小的重物，以便減小誤差

B.

必須選擇點跡清晰且第1、2兩點間距約為2mm的紙帶，以便減小誤差

C.

必須先松開紙帶后接通電源，以便減小誤差

D.

本實驗應選用密度大體積小的重物，以便減小誤差（3）在該實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示．O是重錘剛下落時打下的點，相鄰記數點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g=9.8m/s2．則從點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=________J，動能的增加量△EK=________J（兩空均保留3位有效數字）．由此你得到的結論是________。5.

（1）如圖所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置．關于這一實驗，下列說法中正確的是______A.

需使用天平測出重物的質量

B.

應先釋放紙帶，后接通電源打點

C.

需使用秒表測出重物下落的時間

D.

測出紙帶上兩點跡間的距離，可知重物相應的下落高度（2）實驗時，應使打點計時器的兩個限位孔在同一豎直線上．這樣做可以________（選填“消除”、“減小”或“增大”）紙帶與限位孔之間的摩擦．（3）在實際測量中，重物減少的重力勢能通常會________（選填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的動能．6.某興趣小組用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。PQ為一塊傾斜放置的玻璃板，在斜面底端Q處固定有一個光電門，光電門與數字計時器相連（圖中未畫，記錄小車通過時的遮光時間t）。實驗時將一小車（其上固定有寬度為d的遮光條）從高度h處由靜止釋放，重力加速度為g。（1）用20分度游標卡尺測得物體上的遮光條寬度d如乙圖所示，則d=________mm；若某次數字計時器記錄的遮光時間為t=0.005s，則小車的速度v=________m/s。（2）該小組驗證機械能守恒定律的原理表達式為________（用題干所給的字母符號表示）。7.在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續點中的三個點。已知打點計時器每隔（1）根據圖上所得的數據，應取圖中O點到________點來驗證機械能守恒定律。（2）從O點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量ΔEp=________J，動能增加量Δ（3）若測出紙帶上所有點到O點之間的距離，根據紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以v22為縱軸，以A.

B.

C.

D.

8.利用如圖所示圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。A.

交流電源

B.

刻度尺

C.

天平（含砝碼）（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量（3）大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是___________。A.

利用公式v=gt計算重物速度

B.

利用公式v=2gh計算重物速度

C.

存在空氣阻力和摩擦阻力的影響（4）某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，描繪v2-h圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的判斷依據是否正確________（選“正確”或“不正確”填入）。9.在“驗證機械能守恒定律”實驗中得到如圖所示的一條紙帶，在紙帶上選取個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA（1）紙帶的________（填“左”或“右”）端與重物相連；（2）設重物質量為m，在打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量大小為________，動能變化量大小為________。（3）實驗中，發現重物減少的重力勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現象的主要原因是________。10.用圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，已知當地的重力加速度（1）下列物理量需要測量的是________，通過計算得到的是________。（填寫代號）A.重錘質量

B.與下落高度對應的重錘的運動時間C.重錘下落的高度

D.與下落高度對應的重錘的瞬時速度（2）設重錘質量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g.圖乙是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續點.根據測得的s1、s2、s3、s4寫出重錘由B點到D點重力勢能減少量的表達式________，動能増加量的表達式________。11.在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：（1）實驗中動能的增加量略小于重力勢能的減少量，其主要原因是_____A.

重物下落的實際距離大于測量值

B.

重物下落的實際距離小于測量值

C.

重物下落受到阻力

D.

重物的實際末速度大于計算值（2）如圖所示，有一條紙帶，各點距A點的距離分別為d1，d2，d3，，各相鄰點間的時間間隔為T，當地重力加速度為g，要用它來驗證物體從B到G處的機械能是否守恒，則B點的速度表達式為vB＝________，G點的速度表達式為vG＝________，（3）若B點和G點的速度vB、vG以及BG間的距離h均為已知量，則當滿足________時，物體的機械能守恒．12.在“利用自由落體運動”來驗證機械能守恒定律的實驗中，（1）從下列器材中選出實驗所必需的，其編號為_________A.

打點計時器(包括紙帶)

B.

重物

C.

天平

D.

毫米刻度尺

E.

秒表

F.

運動小車（2）實驗中由于系統誤差的原因,會使重物獲得的動能往往________它所減少的重力勢能。(填“大于”、“等于”或“小于”)（3）如果以v2為縱軸,以h為橫軸,根據實驗數據繪出的v參考答案一、實驗探究題1.（1）B,C（2）(s12.（1）D（2）左（3）mh3.（1）C（2）2.4~2.6m/s；0.25~0.27J4.（1）C（2）B,D（3）0.476；0.473；