4.6 验证机械能守恒定律 1.(2024·江苏学业考试)用如图所示的装置验证机械能守恒定律,下列说法正确的是( ) A.打点计时器电源应选用电压为220 V的直流电源 B.固定好打点计时器,将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器 C.先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源 D.选取重物时,其质量适当大点,可以减小因阻力而产生的误差 2.(2024·江苏南通阶段练习)某实验小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落.不同的同学在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是( ) 3.(2024·江苏南京期末)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示.下列说法正确的是( ) A.打点计时器两个限位孔可以不在同一竖直线上 B.实验中不需要天平和刻度尺 C.可以利用公式v=gt计算重物的速度 D.测量下落高度时,选取的各点应距起始点适当远一些 4.(2024·江苏南通期末)某小组利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验,小球释放后,通过光电门1和2,实验中不是必须测量的物理量是( ) A.小球的质量 B.小球的直径 C.两光电门间的距离 D.小球分别通过两光电门的时间 5.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,那么验证机械能守恒定律的表达式可写为( ) A.gh=- B.gh=- C.vC=vB+gT D.+=2gh 6.(多选)在验证机械能守恒定律的实验中,下列说法正确的是( ) A.要用天平称重物质量 B.选用质量大、体积小的重物可减小实验误差 C.为使实验结果准确,应选择1、2两点间距离接近2 mm的纸带进行分析 D.实验结果一般是动能的增加量略小于重力势能的减少量 7.(多选)下列是我们高中阶段常用的实验器材,在实验①“探究小车速度随时间的变化规律”、实验②“探究加速度与力、质量的关系”、实验③“探究做功与速度变化的关系”、实验④“验证机械能守恒定律”中都要用到的器材是( ) 1.D 电火花计时器电源应选用电压为220 V的交流电源,故A错误;固定好打点计时器,将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住纸带上端,且让手尽量远离打点计时器,故B错误;为了充分利用纸带,先接通打点计时器的电源,再放开纸带让重物下落,故C错误;选取重物时,其质量适当大点,可以减小因阻力而产生的误差,故D正确. 2.B 打点计时器使用交流电源,为减小纸带与打点计时器间的阻力,应在上端用手竖直提着纸带. 3.D 为了减小纸带与打点计时器之间的摩擦,打点计时器两个限位孔需要在同一竖直线上,故A错误;由于验证机械能守恒定律的表达式中质量可以约去,所以不需要天平,实验中需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离,故B错误;不可以利用公式v=gt计算重物的速度,否则就失去了验证的意义,故C错误;为了减小误差,测量下落高度时,选取的各点应距起始点适当远一些,故D正确. 4.A 小球通过光电门的速度v1=,v2=,小球通过两光电门过程,根据机械能守恒定律有mgL=m-m,解得2gL=-,可知,必须测量的物理量有小球的直径、两光电门间的距离与小球分别通过两光电门的时间,不是必须测量的物理量是小球的质量. 5.B 从B运动到C的过程中,重力势能的减少量为ΔEp=mgh,动能的增加量为ΔEk=m-m,所以验证机械能守恒定律的表达式为mgh=m-m,即gh=-. 6.BCD 由于在比较动能变化量和势能变化量的大小情况时,式中所带的质量相等,可以约去,故无需称质量,故A错误;为了减小阻力对实验的影响,选用重物时,应该选用质量大、体积小的重物进行实验,故B正确;重物自由下落时根据公式h=gt2,其中打点周期T=0.02 s=t,解得h=2 mm,由此可知,开始所打两个点之间的距离约等 ... ...
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