验证机械能守恒定律实验练习题Word版

1、（9分）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步

骤是：

①按图（a ）摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg ，钩码总质量m=0．05kg ． ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f =50Hz ），打出一条纸带．

③他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b ）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为10.41d m =，20.055d m =，30.167d m =，40.256d m =，50.360d m =，60.480d m =…，他把钩码重力（当地重力加速度g=10m/s 2）作为小车所受合力， 算出打下0点到打下第5点合力做功．W= J （结果保留三位有效数字）， 用正确的公式k E = （用相关数据前字母列式）把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得0.125k E J =．

④此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是 ．

A ．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B ．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C ．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小

D ．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因 2． 用如图a 所示的装置“验证机械能守恒定律”

①下列物理量需要测量的是________、通过计算得到的是_______（填写代号）

A ．重锤质量

B ．重力加速度

C ．重锤下落的高度

D ．与下落高度对应的重锤的瞬时速度

②设重锤质量为m 、打点计时器的打点周期为T 、重力加速度为g ．图b 是实验得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 为相邻的连续点．根据测得的s 1、s 2、s 3、s 4写出重物由B 点到D 点势能减少量的表达式__________，动能增量的

表达式__________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．

图（a ） 图（b ） 6 5 4 3 2 1 0

3、

（6分）验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。

①安装打点计时器时，应使打点计时器的平面处在______平面内，且两个纸带限位孔的连线处在____________方向上。

②图乙为实验所得的一条纸带，在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点A 、B 、C ，测出A 、B 、C 与起始点O 之间的距离分别为h 1，h 2，h 3。已知打点周期为T ，当地重力加速度为g 。甲、乙两同学分别用表达式)4(T g v B =、T

h h v B 2)(13-=

来计算B 的速度。那么，其中______同学的计算方法更符合实验的要求。 ③本实验中产生系统误差的主要原因是__________________。

4、用如图实验装置验证m 1 、m 2组成的系统机械能守恒。m 2从高处由静止开始下

落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机

械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m 1= 50g 、m 2=150g ，则（g 取10m/s 2，结果保留两位有效数字）

①在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s ；

②在打点0~5过程中系统动能的增量△E K = J ，系统势能的减少量△E P = J ，由此得出的结论是 ；

③若某同学作出h v -221图像如图，则当地的实际重力加速度g = m/s 2。

a b 1s A

2s 3

s 4

s C B D E 图甲 图乙

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