高考物理一輪復習(必修二)專題八機械能與能源8.8實驗7：驗證機械能守恒定律一一練1.(多選)如圖所示“用DIS研究機械能守恒定律”實驗裝置。下列步驟正確的是( )(A)讓擺錘自然下垂，調整標尺盤，使其豎直線與擺錘線平行(B)將擺錘置于釋放器內，釋放桿進行伸縮調整，使擺錘的系線松弛一點便于擺錘釋放(C)調整光電門的位置，使光電門的接收孔與測量點位于同一水平面內(D)將釋放器先后置于A、B、C點，將光電門置于標尺盤的D點，分別測量釋放器內的擺錘由A、B、C三點靜止釋放擺到D點的勢能和動能2、在“驗證機械能守恒定律”實驗中，某研究小組采用了如圖甲所示的實驗裝置實驗的主要步驟是:在一根不可伸長的細線一端系一金屬小球，另一端固定于。點，記下小球靜止時球心的位置。'，在。'處放置一個光電門，現將小球拉至球心距。'高度為h處由靜止釋放，記下小球通過光電門時的擋光時間At(1)如圖乙，用游標卡尺測得小球的直徑d=cm。(2)該同學測出一組數據如下：高度h=0.2m,擋光時間At=0.0052s,設小球質量為m,g=9.8m/s2.計算小球重力勢能的減小量AEp=，動能的增加量AEk=，得出的結論：，分析誤差產生的原因是 。3、某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.小鋼球自由下落過程中，計時裝置測出小鋼球先后通過光電門A、B的時間分別為tA、tB，用小鋼球通過光電門A、B的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.測出兩光電門間的距離為h，當地的重力加速度為g，小鋼球所受空氣阻力可忽略不計.（1）先用游標卡尺測量鋼球的直徑，讀數如圖乙所示，鋼球直徑為d=cm；（2）要驗證機械能是否守恒，只要比較 與是否相等；（3）實驗中小鋼球通過光電門的平均速度 （選填“大于”或“小于”）小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度，導致動能增加量AEk總是稍（選填“大于”或“小于”）重力勢能減少量AEP，且隨小鋼球下落起始高度的增加，誤差越來越 （選填“大”或“小”）。4.（2016東城零模）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電為學生電源，輸出電壓為6V（頻率為50Hz）的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。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“直流輸出”上C.用天平測出重錘的質量D.釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶E.測量紙帶上某些點間的距離F.根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能其中沒有必要進行的或者操作不當的步驟，有 。某同學按照正確的操作選得紙帶如右上圖，其中0是起始點，A、B、C是打點計時器連續打下的3個點。用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm）。C.天平（含祛碼）中,重物的重力勢能變化量C.天平（含祛碼）中,重物的重力勢能變化量AEp=,動能變化量加k=該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的，而動能的增平均速度作為打出B點時對應的物體的即時速度，則OB段重錘重力勢能的減少量為，而動能的增加量為（計算結果均保留3位有效數字，重錘質量用m表示），造成上述實驗結果不相等的原因主要加量為5.（北京卷，21（2））利用圖2裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的A.動能變化量與勢能變化量。B,速度變化量和勢能變化量C.速度變化量和高度變化量（2）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（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3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兀設重物的質量為m。從打0點到打B點的過程(4)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計算中午速度B.利用公式V二扇計算重物速度C存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響D.沒有采用多次試驗去平均值的方法(5)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0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是否正確。6、某實驗小組利用如圖所示的裝置進行實驗，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質量均為M,在A的上面套一個比它大一點的環形金屬塊C,在距地面為h1處有一寬度略比A大一點的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環形金屬塊C不能通過.開始時A距離狹縫的高度為h2,放手后，A、B、C從靜止開始運動.(1)利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后到落地用時11,則鉤碼A通過狹縫的速度為(用題中字母表示).(2)若通過此裝置驗證機械能守恒定律，還需測出環形金屬塊C的質量m，當地重力加速度為g.若系統的機械能守恒，則需滿足的等式為 (用題中字母表示).(3)為減小測量時間的誤差，有同學提出如下方案：實驗時調節h1=hfh，測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t,來計算鉤碼A通過狹縫的速度，你認為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達式;若不可行，請簡要說明理由.、

業、為、￡（1OZJ）接數據采集器K=0r ，件Y7、DIS實驗是利用現代信息技術進行的實驗。“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示，小組同學在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結果，所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點（最低點）的高度h，縱軸表示小鐵球的重力勢能EPp、動能Ek業、為、￡（1OZJ）接數據采集器K=0r ，件Y光電定滑輪㈤0圖210光電定滑輪㈤0圖2101111|1111|游^20（1）圖乙的圖象中，表示小球的機械能E、動能Ek、重力勢能Ep隨小球距d點的高度h變化關系的圖線分別是 （按順序填寫相應圖線所對應的文字）;（2）根據圖乙所示的實驗圖象，可以得出的結論是：8、利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律。實驗裝置示意圖如圖1所示：實驗步驟:A.將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m,將導軌調至水平。B.用游標卡尺測量擋光條的寬度L,結果如圖2所示，由此讀出L=mm。C.由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離s=cm。D.將滑塊移至光電門1左側某處，待祛碼靜止不動時，釋放滑塊，要求祛碼落地前擋光條已通過光電門2。E.從數字計時器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間A11和A12。F.用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M,再稱出托盤和祛碼的總質量m。用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式:（1）在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統勢能的減少AEp=（重力加速度為g）。

（2）如果強p=，則可認為驗證了機械能守恒定律。9、某同學利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖如圖甲所示，當有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△彳與圖中所示的高度差△勺并將部分數據進行了處理，結果如下表所示。（取g=9.8m/s2,注：表格中M為直尺質量）光電門-；黑磁菁；;：計弟疑：Q5D三Ah/mJ—>0.25光電門-；黑磁菁；;：計弟疑：Q5D三Ah/mJ—>0.25次數。(10-ss)產Vi=己Eh=|vvr-^vi-爐hi(m)爐Mg/1.56P23加1.46P3.05^0.,59MHt30g3爐1.3732*0.13^.L23、W4爐1.30P3.4