第八章第五节 实验：验证机械能守恒定律——高一物理人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题（含解析）

第八章第五节 实验：验证机械能守恒定律———高一物理人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题 【教材课后习题】 1.利用图的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____。 A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点O的距离分别为。 已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化了多少？动能变化了多少？ （3）很多实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，你认为原因是什么？ 2.图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下： A.将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平。 B.测出遮光条的宽度d。 C.将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l。 D.释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t。 E.用天平称出托盘和砝码的总质量m。 F.…… 回答下列问题： （1）在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了多少？ （2）为验证机械能守恒定律，还需要测量哪个物理量？ （3）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？ 【定点变式训练】 3.在落体法“验证机械能守恒定律”实验中，不需要使用的器材是( ) A.重锤 B.纸带 C.螺旋测微器 D.打点计时器 4.用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验时除图中的器材外，以下器材中还必须使用的是( ) A.秒表 B.刻度尺 C.长木板 D.直流电源 5.如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.关于这一实验，下列说法中正确的是( ) A.打点计时器应接直流电源 B.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度 C.应先释放纸带，后接通电源打点 D.需使用秒表测出重物下落的时间 6.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示.下列做法正确的是( ) A.选用较小密度材料制成的重锤 B.先释放纸带，再接通电源 C.将纸带沿竖直方向穿过限位孔 D.选用直流电源给打点计时器供电 7.如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）本实验应选用_____（填“A”或“B”）的重物； A.密度小、体积大 B.密度大，体积小 （2）释放纸带时，重物应_____（填“A”或“B”）打点计时器； A.靠近 B.远离 （3）完成本实验_____（填“A”或“B”）刻度尺。 A.需要 B.不需要 答案以及解析 1.答案：（1）AB （2）见解析 （3）见解析 解析：解：（1）除已给仪器外还需要交流电源、刻度尺，对于天平，除非需要求解对应点的机械能，而要验证机械能守恒，只需验证成立即可，故还必须使用的器材有A、B。 （2）从O到B，减少的重力势能为， B点的速度， 故从O到B，增加的动能为。 （3）因为纸带与打点计时器间存在摩擦阻力做功，空气阻力也做功，故减少的重力势能应略大于动能的增加量。 2.答案：（1） （2）见解析 （3） 解析：解：（1）重力势能的减少量为。 （2）验证机械能守恒的表达式为，其中M为滑块和遮光条的总质量，，故还需要测量的物理量为滑块和遮光条的总质量M。 （3）由以上分析，可知验证的表达式为。 3.答案：C 解析：落体法验证机械能守恒定律，即验证重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，研究对象为重锤，所以重锤需要，通过纸带测量下落的高度和瞬时速度的大小，所以纸带和打点计时器需要。测量点迹间的距离用刻度尺，不需要螺旋测微器。 故选C。 4.答案：B 解析：打点计时器可以计时，不需要秒表，需要刻度尺测量长度，不需要长木板，打点计时器需要交流电源，故选B。 5.答案：B 解析：A.打点计时器 ... ...