第八章　机械能守恒定律 5　实验：验证机械能守恒定律--2026人教版高中物理必修第二册章节练（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2026人教版高中物理必修第二册 第八章　机械能守恒定律 5　实验:验证机械能守恒定律 基础过关练 题组一　实验原理与操作 1.(2025四川射洪中学期中)利用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验。 (1)下列操作正确的是　　　　。 A.打点计时器应接到直流电源上 B.先释放重物,后接通电源 C.释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器 D.利用公式v=gt或v=计算重物速度 (2)图乙为实验中所得到的A、B两条纸带,打点计时器的打点周期为0.02 s,重力加速度g取9.8 m/s2,应选　　　　(选填“A”或“B”)纸带。 (3)实验中,某实验小组得到如图丙所示的一条理想纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到运动起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=　　　　,动能增加量ΔEk=　　　　。 (4)某同学想用下述方法验证机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像。只要图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。该同学的方法　　　　(选填“正确”或“不正确”)。 (5)实验小组选用两个重物M和N分别进行实验,多次记录下落高度h并计算对应的速度大小v,作出的v2-h图像如图丁所示。对比图像分析可知,选重物　　　　(选填“M”或“N”)进行实验误差较小,请叙述理由:　　　　　　　　　　　　　　　。 题组二　数据处理与分析 2.(2024福建福州外国语学校期末,节选)图甲是验证机械能守恒定律的实验装置,所用电源的频率为50 Hz。某同学选择了一条理想的纸带,测量各计数点到O点的距离,如图乙所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C分别是每隔一个点取出的计数点。重力加速度g取9.8 m/s2。 (1)若重锤的质量为1.00 kg,当打点计时器打出B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了　　　J,此时重锤的动能比开始下落时增加了　　　J。(结果均保留3位有效数字) (2)测量从第一个点到其余各点的下落高度h,并计算对应速度v,然后以v2为纵轴、以h为横轴,根据实验数据作出v2-h图像。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为　　　的直线,则验证了机械能守恒定律。 A.19.6 m/s2　　　　　　　　B.9.80 m/s2 C.4.90 m/s2　　　　　　　　D.40 m/s2 (3)另一同学做该实验时,得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。对造成该结果的原因分析正确的是　　　　。 A.空气对重锤有阻力和打点计时器对纸带有阻力 B.选用重锤的质量过大 C.交流电源的频率大于50 Hz D.交流电源的频率小于50 Hz 3.(2025江西九江一模)某小组验证机械能守恒定律,物块1、2的质量分别为m1、m2,且m1>m2。按图甲所示组装器材,物块1、2由跨过定滑轮的细绳连接,物块2下端与穿过打点计时器的纸带相连,初始时,托住物块1使两物块保持静止,绳伸直且纸带竖直绷紧,交流电源频率为f。接通打点计时器的电源,释放物块1,打出的纸带如图乙所示,将相邻点的间距依次记为s1、s2、s3、s4和s5。(当地重力加速度为g) (1)由纸带可知打下B点时速度为vB=　　　　。从B点到E点,系统的重力势能减少量ΔEp=　　　　　　　。(用题中所给物理量表示) (2)实验中发现系统动能增加量ΔEk小于ΔEp,分析原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一点即可)。 4.(2025山东泰安一模)在“探究系统机械能守恒”的实验中,某实验小组设计了如图甲所示的装置,在水平气垫导轨上安装了两个光电门M、N,带有小槽的滑块上固定一遮光条,细线绕过定滑轮与一砂桶相连,砂桶内装有一定量的砂子。已知光电门M、N之间的距离为L,砂桶及砂子的总质量为m1,遮光条的宽度为d,滑块与遮光条的总质量 ... ...