2017-2018学年高一物理人教版(必修2)

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绝密★启用前

专题7.9 实验：验证机械能守恒定律-学易试题君之K三关

2017-2018学年高一物理人教版（必修2）

试卷副标题

考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx

题号 得分 一 二 总分 ……○ __○_…__…_…___……__…：…号…订考_订_…___……___……___……：级…○班_○…___…_…__…_…___……：名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得分 一、单选题

1．“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

2．在做“验证机械能守恒定律”实验时，下列实验操作中正确合理的一项是 A．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源 B．必须用秒表测出重锤下落的时间

C．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计时器的电源 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

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 二、实验题

试卷第13页，总14页

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3．在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1 kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02 s），那么：

………线…………○………… （1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有____，通过计算可得到的量有___（填字母序号）；

A．重锤质量 B．重力加速度 C．重锤下落的高度 D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度

（2）纸带的___ （填“P”或“C”，用字母表示）端与重物相连；

（3）打点计时器打下计时点B时，物体的速度vB=___m/s（保留到小数点后两位）； （4）从起点P到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量?Ep=___J，此过程中物体动能的增加量?Ek=__J；（g取9.8 m/s2保留到小数点后两位）

（5）通过计算表明数值上ΔEp__ ΔEk（填“大于”“小于”或“等于”），这是因为____，实验的结论是：____________．

4．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，

A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)．

(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ，应记作_______cm．

(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为_______，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示)．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因________． 5．在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：

试卷第14页，总14页

……○ …※○※……题※……※…答…※…订※内订…※……※线……※…※…订…○※※○…装…※…※……在※……※装要…※装…※不……※……※请……※※…○○……………………内外……………………○○……………………………线…………○………… ………线…………○…………

（1）打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选________纸带好．

（2）若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律．现已测得2、4两点间距离为s……○ __○_…__…_…___……__…：…号…订考_订_…___……___……___……：级…○班_○…___…_…__…_…___……：名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………1，0、3两点间距离为s2，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为________．

6．如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00 kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为

26.0 mm、42.0 mm、58.0 mm、74.0 mm、90.0 mm、106.0 mm，已知电动机铭牌上标有“1 440 r/min”的字样，由此验证机械能守恒．根据以上内容，回答下列问题：

（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s，图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端（填“左”或“右”）．

（2）根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vC=________m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD=________m/s；记号C、D之间圆柱棒的动能的变化量为________J，重力势能的变化量为__________J（g=9.8 m/s2）．由此可得出的结论是________．（结果保留两位有效数字）

7．如图所示是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．图甲为光电门的激光发射和接收装置．图乙中的滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上，并通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连．测得滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g。将滑块在图示位置释放后，光电计时器记录下遮光板先后通过两个光电门的时间分别为Δt1、Δt2。

试卷第13页，总14页

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(1)用游标卡尺测量遮光板宽度，测量结果如图丙所示，则读数为_________cm； (2)若实验中测得两光电门中心之间的距离为L，本实验中验证机械能守恒的表达式为：_______（用题目中给定的字母表示）；

………线…………○………… (3)若测得的系统动能增加量大于重力势能减少量，请分析可能的原因____。 8．利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如图所示，实验步骤：

A．将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平． B．用游标卡尺测量挡光条的宽度d

C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s

D．将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．

E．从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2．

F．用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m． 用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

（1）滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为v1=________和v2=_______ （2）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp=______（重力加速度为g）．系统（包括滑块，挡光条、托盘和砝码）动能的增加量ΔEk=_____ （3）如果ΔEp=ΔEk，则可认为验证了机械能守恒定律． 9．某课外小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．

试卷第14页，总14页

……○ …※○※……题※……※…答…※…订※内订…※……※线……※…※…订…○※※○…装…※…※……在※……※装要…※装…※不……※……※请……※※…○○……………………内外……………………○○……………………………线…………○………… ………线…………○…………

（1）某同学利用游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球的直径d =_____cm． ……○ __○_…__…_…___……__…：…号…订考_订_…___……___……___……：级…○班_○…___…_…__…_…___……：名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………（2）如图乙所示的弹射装置将小球竖直上抛，先后经过光电门A、B，计时装置测出通过A和B的时间分别为tA和tB，用刻度尺测出光电门A、B间距离h，已知当地重力加速度大小为g，则只需要验证等量关系式___________成立，就可说明在误差允许范围内小球机械能守恒（用所测物理量符号表示）．

10．如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为m的钩码，滑块上遮光条宽度为d．实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为Δt，拉力传感器的读数为F．

（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，其读数为_____ cm；

（2）某同学在“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”实验时，记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间Δt，测得多组L和Δt值．应用图象法处理数据时，为了获得线性图象应作_______图象（选填“L?1Δt”、“ L?1?Δt?2”

或“L??Δt?2n”），该图象的斜率k=______；

（3）该同学通过实验发现：绳子拉力F做的功总大于滑块动能的变化量．若实验数据测量准确，出现该情况的可能原因是______． A．钩码质量m未远小于滑块质量M B．滑块运动过程中克服阻力做功 C．气垫导轨没有调节水平 D．没有考虑动滑轮的质量

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