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1、 新高考物理一轮微专题复习限时训练验证机械能守恒定律一、单项选择题1、在利用打点计时器和重物做“验证机械能守恒定律”的实验时，下列说法正确的是( )A重物的质量必须测出才能完成验证实验B选取纸带时必须挑选第一、二两点间距离接近2 mm的纸带C处理数据时可以避开纸带上初始时较密集的几点，选择后面合适的两点进行测算与验证D利用图像法处理实验数据时，应在坐标系中画出vh图像2、在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是()A选用的重物质量过大B选用的重物质量过小C空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力D实验时操作不规范，实验数据测量不准
2、确3、有4条用打点计时器(所用交变电流频率均为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的为找出该纸带，某同学在每条纸带上选取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为s1、s2、s3.请你根据下列s1、s2、s3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2)( )A61.0 mm65.8 mm70.7 mmB41.2 mm45.1 mm53.0 mmC49.6 mm53.5 mm57.3 mmD60.5 mm61.0 mm60.6 mm4、利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始
3、自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，其中最合理的是()A用刻度尺测出物体下落高度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C根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，并通过h计算出高度hD用刻度尺测出物体下落的高度h，根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v5、在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是( )A实验中不需要天平和刻度尺B实验时应先放开纸带，再接通电源
4、C打点计时器应接在电压为46 V的直流电源上D测量下落高度时，选取的各点应距起始点适当远一些6、在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是()应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力；应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动；不需要称量重锤的质量；必须称量重锤的质量，而且要读到0.01 g.A B C D7、在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中，得到如图所示的一条纸带，该纸带上最初打出的几个点不清楚，纸带上留下的是后面的一些点算出打下B、C两点时重物的速度分别是vB、vC，测得B、C两点间的距离为h，那么验证机械
5、能守恒的表达式可写为()Aghvv BghvvCvCvBgT Dvv2gh8、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的阻力，这样的结果会有()Amghmv2 Bmghmv2Cmghmv2 D以上都有可能二、多项选择题9、在“验证机械能守恒定律”的实验中，有关重物的质量，下列说法中正确的是()A应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力B应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动C不需要称量重物的质量D必须称量重物的质量，而且要估读到0.01 g10、用自由落体运动“验证机械能守恒定律”，就是
6、看mv是否等于mghn，计数点的编号为0、1、2、n.下列说法中正确的是()A打点计时器打第一个点0时，物体的速度应为零Bhn是计数点n到计数点0的距离Cm为重物的质量，需用天平称量D用vngtn计算vn时，tnnT(T为打点周期)11、某研究性学习小组做完教材中规定的实验后，又根据所测得的数据用数据处理软件Excel拟合出各种图像假设该小组一切操作均很规范，则下列图像中可能正确的是(其中h表示物体下落的高度，H表示物体离地面的高度)()12、用自由落体验证机械能守恒定律，就是看mv是否近似等于mghn(n为计时点的编号0、1、2、)下列说法中正确的是()A打点计时器打第一个点0时，重物的速度
7、为零Bhn为计时点n到计时点0的距离Cm为重物的质量，需用天平称量D用vngtn计算vn时，tn(n1)T(T为打点周期)三、非选择题13、进行“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)两实验小组同学分别采用了如上图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验在图甲中，下落物体应选择密度_(选填“大”或“小”)的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是m1_m2(选填“”“”或“”)；采用图乙的方案进行实验，还需要的实验器材有交流电源，刻度尺和_；比较两种实验方案，你认为图_(选填“甲”或“乙”)所示实验方案更合理，理由是_.(2)有一同学采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如图所示，其中O点为起
8、始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为0.5 kg，g取9.8 m/s2.根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了_ J，这时它的动能是_ J，根据上面这两个数据你能得到的结论是_(结果保留三位有效数字)14、利用图甲所示装置完成“验证机械能守恒定律”实验 (1)图乙是某次实验得到的一条纸带，O点为打点的起始点，在纸带上选取连续清晰的点迹依次标注A、B、C、D、E、F，取当地的重力加速度g为9.80 m/s2，重物的质量为200 g，打点计时器的电源频率为50 Hz.从O点至D点的过程中，重物的重力势
9、能变化量大小Ep_；打D点时重物的速度大小vD_.(此小题计算结果均保留3位有效数字)(2)纸带上各计数点到起始点O的距离为h，各计数点对应的重物速度为v.小张同学欲通过绘制v2h图线研究重物机械能是否守恒.图丙中能得出重物下落过程中机械能守恒的图线是_.15、为了验证矩形线框自由下落过程中上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置，已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为t1和t2.(1)为完成该实验，还需通过操作测量相应的物理量是_A用天平测出矩形线框的质量mB用刻度尺测出矩形线框下边离光电门的高度hC用刻度尺测出矩形
10、线框上、下边之间的距离LD用秒表测出矩形线框上、下边通过光电门的时间间隔t(2)如果满足关系式_(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为g)，则自由下落过程中矩形线框的机械能守恒16、某实验小组要通过实验验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一气垫导轨，把气垫导轨调节水平，在导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端用跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t，用d表示遮光条的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光条通过光电门的平均速度看成滑块通过B点时的瞬时速度用g表
11、示重力加速度完成下列问题 (1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d_mm；(2)实验时将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t1.2102 s，则滑块经过光电门的瞬时速度为_m/s(结果保留2位有效数字)；(3)若将滑块自A点由静止释放，考虑遮光条宽度的影响，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减小量测量值_(填“大于”“小于”或“等于”)动能的增加量测量值；(4)该实验小组在研究中发现利用该装置可测带长方形遮光条的滑块的总质量M，实验小组多次改变光电门的位置，且每次均令滑块自同一点(A点)开始运动，测量相应的x与t值某
12、同学完成实验后，想利用测得的数据探究x与t的关系根据测量的数据作出x图象，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量为m，则滑块的总质量M的表达式为_(用题目给出的字母表示)17、某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律(1)如图甲所示，某同学用20分度游标卡尺测量出小球的直径为_cm.如图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55 ms、5.15 ms，由此可计算出小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA_m/s. (2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较_(用题目中涉及的物理量符号
13、表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒(3)通过多次实验发现，小球通过光电门A的时间越短，(2)中要验证的两数值差别越大，试分析实验中产生误差的主要原因是_答案与解析1、C解析：由“验证机械能守恒定律”的实验原理及数据处理方法可知，选项C正确2、C解析：造成题中所述误差的主要原因是来自于各方面的阻力，选项C正确3、C解析：验证机械能守恒采用重锤的自由落体运动实现，所以相邻的0.02 s内的位移增加量为sgT29.7910.022 m3.9 mm，答案为C.4、D解析：选项A、B、C中用匀变速直线运动公式求v及h，这样得到的v、h不是实验直接测量数据，不能达到验证机械能守恒定律的目的5、D解析
14、：实验中不需要测量物体的质量，因此不需要天平，但需要测量纸带上计数点之间的距离，因此需要刻度尺，选项A错误；实验时应先接通电源，后放开纸带，选项B错误；打点计时器应接在交流电源上，选项C错误；为减小偶然误差，选取的各点应距起始点适当远一些，选项D正确6、B解析：根据实验原理mghmv2，只需验证ghv2，故不必测量重锤的质量由于纸带下落过程中有系统误差，为了减小这种误差对实验结果的影响，要让重锤质量大一些，这样阻力的影响就会减小，B选项正确7、B解析：从B运动到C的过程中，重力势能的减少量为Epmgh，动能的增加量为Ekmvmv，所以验证机械能守恒的表达式为mghmvmv，即ghvv，选项B正确8、A解析：纸带受较大阻力，重物克服阻力做功，根据动能定理得：mghWfmv2，所以mghmv2.通过此题也提醒我们在做实验时，要认真调整仪器，使两限位孔在同一直线上，以减小误差二、多项选择题9、AC解析：本实验的原理是利用重物自由下落验证机械能守恒定律，因此重物的质量应取得大一些，使重物和纸带所受的阻力与重物所受
