人教版（2019）必修第二冊《8.5 實驗:驗證機械能守恒定律》2024年同步練習(xí)卷（1）

一、填空題

• 1．某同學(xué)利用豎直上拋的小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如表。當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s²，小球質(zhì)量m=0.2kg。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

  時刻	t2	t3	t4	t5
  速度/（m?s-1）	4.99	4.48	3.98

  （1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t₅時刻小球的速度v₅=

  m/s。
  （2）從t₂到t₅，重力勢能的增加量ΔE_p=

  J，動能的減少量ΔE_k=

  J。
  （3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔE_p與ΔE_k近似相等，即可驗證機械能守恒定律。
  組卷：6引用：1難度：0.6

  解析
• 2．某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗，實驗裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器．實驗測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t₁，通過B的擋光時間為t₂．重力加速度為g.為了證明小物體通過A、B時的機械能相等，還需要進行一些實驗測量和列式證明．
  （1）下列必要的實驗測量步驟是

  
  A．用天平測出運動小物體的質(zhì)量m
  B．測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h
  C．測出小物體釋放時離傳感器B的高度H
  D．用秒表測出運動小物體由傳感器A到傳感器B所用時間Δt
  （2）若該同學(xué)用d和t₁、t₂的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度，并設(shè)想如果能滿足

  關(guān)系式，即能證明在自由落體運動過程中小物體的機械能是守恒的．
  組卷：171引用：7難度：0.7

  解析

二、多選題

• 3．利用自由落體運動驗證機械能守恒定律，就是看

  1

  2

  mv

  2

  n

  是否等于mgh_n．下列說法中正確的是（　　）

  A．打點計時器打初始O點時，物體的速度等于零

  B．hn是點n到O的距離

  C．m為重物的質(zhì)量，需用天平稱量

  D．計算vn要用vn=gt,其中tn=（n-1）T
  組卷：41引用：5難度：0.7

  解析

四、解答題

• 9．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，下面列出一些實驗步驟：
  A、用天平稱重物和夾子的質(zhì)量；
  B、將重物系在夾子上；
  C、將紙帶穿過計時器，上端用手提著，下端夾在重錘的夾子上，并且使重錘靠近打點計時器處；
  D、把打點計時器接在學(xué)生電源的交流輸出端，把輸出電壓調(diào)至6V（電源暫不接通）；E、把打點計時器用鐵夾固定到放在桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直線上；F、在紙帶上選取幾個點，進行測量并記錄數(shù)據(jù)；
  G、用秒表測出重物下落的時間；
  H、接通電源，待計時器響聲穩(wěn)定后釋放紙帶；
  I、切斷電源；
  J、更換紙帶，重新進行兩次實驗；
  K、在三條紙帶中選出較好的一條；
  L、進行計算，得出結(jié)論，完成實驗報告；
  M、拆下導(dǎo)線，整理器材．
  對于本實驗以上步驟中，不必要的有

  ；正確步驟的合理順序是：

  （填寫代表字母）．
  組卷：20引用：3難度：0.5

  解析
• 10．小剛同學(xué)用如圖所示的實驗裝置研究“機械能守恒定律”，他進行如下操作：
  ①用天平測出小球的質(zhì)量為0.50kg；
  ②用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑為10.0mm；
  ③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為82.05cm；
  ④電磁鐵先通電，讓小球吸在其下端；
  ⑤電磁鐵斷電時，小球自由下落；
  ⑥在小球通過光電門時，計時裝置記下小球通過光電門所用的時間為2.50×10^-3s,由此可算出小球通過光電門的速度．
  （1）由以上測量數(shù)據(jù)可計算得出小球重力勢能的減少量ΔE_p=

  J，小球動能的變化量ΔE_k=

  J（g取9.8m/s²，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
  （2）從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)ΔE_p

  （選填“稍大于”“稍小于”或“等于”）ΔE_k，試分析可能的原因：

  ．
  組卷：30引用：6難度：0.7

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