2017年高一年级物理粤教版必修2课时作业练：第4章 第5节 验证机械能守恒定律（含解析）

第四章 机械能和能源 第五节 验证机械能守恒定律 1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法或做法正确的是(　　) A．必须用秒表测重物下落的时间 B．选用质量小的重物可减小实验误差 C．实验时必须先用天平测出重物的质量 D．实验中不得用公式v＝ 求下落高度h时的速度 解析：实验中通过打点计时器计算时间，不需要秒表，A错误．实验供选择的重物应该是相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，B错误．因为是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要测出重物的质量，C错误．若用公式v＝求下落高度h时的速度，表明就已经承认了机械能守恒，这与本实验“验证机械能守恒定律”的目的矛盾，D对． 答案：D 2．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法，正确的是(　　) A．重物质量的称量不准会造成较大误差 B．重物质量选用得大些，有利于减小误差 C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差 D．打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器误差要小 解析：为减小实验误差，重物应选质量大些的，且重物质量不需称量，A、C错，B正确；电磁打点计时器的振针与纸带间有摩擦，电火花计时器对纸带的阻力较小，故选用电磁打点计时器误差大些，D错误．答案：B 3.(多选)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，没有必要进行的或者错误的步骤是(　　) A．按照图示的装置安装器件 B．将打点计时器接到学生电源的交流输出端上 C．用天平测量出重物的质量D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关 E．在打出的纸带上，依据打点的先后顺序选取A、B、C、D四个合适的相邻点，通过测量计算得出B、C两点的速度为vB、vC，并测出B、C两点间的距离为h F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能mv－mv，从而验证机械能守恒定律 解析：步骤C不必要，因为根据测量原理，重物的动能和势能表达式中都包含了质量m，可以约去，所以不必测量重物的质量，步骤D错，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带． 答案：CD 4．某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6 V、50 Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8 m/s2，重锤质量为1 kg. (1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度为vB＝____m/s，重锤的动能EkB＝_____J. (2)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为_____J.(3)根据纸带提供的数据，得到的结论是：在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，_____． 解析：(1)重锤下落的速度 vB＝＝ m/s＝1.17 m/s. 重锤在打出B点时的动能 EkB＝mv＝×1×1.172 J＝0.68 J. (2)打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量 ΔEp减＝mghOB＝1×9.8×70.5×10－3 J＝0.69 J. (3)由(1)、(2)计算结果可知，重锤下落过程中，在实验允许的误差范围内，动能的增加量等于其重力势能的减少量，机械能守恒． 答案：(1)1.17　0.68　(2)0.69　(3)机械能守恒 5．用落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式mv2＝mgh对实验条件的要求是_____，为达到此目的，所选择的纸带第1、第2两点间的距离应接近_____． (2)若实验中所用重锤的质量m＝1 kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重锤的速度vB＝_____，重锤的动能Ek＝_____，从开始下落起至B点重锤的重力势能减少量是_____，由此可得出的结论是_____． (3)根据纸带算出相关各点的速度v，下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象应是(　　) 解析：(1)重锤从静止开始自由下落时，在0.02 s内的位移应为h＝gt2＝×9.8×0.022 m≈2 mm. (2 ... ...