验证机械能守恒定律知识点题库

回答下列问题：

（1）在实验室做力学实验时会经常用到“重物”，利用自由落体运动“验证机械能守恒定律”最合适的“重物”是（填“A”或“B”或“C”）；
（2）释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；
（3）计算打下计数点5时纸带速度的大小为m/s（保留3位有效数字）．

用如图1实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁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．图2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2所示．已知m₁=50g、m₂=150g，则（g取10m/s² ，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 $\text{[math]}$ v²﹣h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=m/s² ．

在“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择：　

A . 质量为10g的砝码 B . 质量为200g的木球 C . 质量为50g的塑料球 D . 质量为200g的铁球
（2）下列叙述正确的是　

A . 实验中应用秒表测出重物下落的时间 B . 可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度 C . 因为是通过比较 $\text{[math]}$ 和mgh是否相等来验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量 D . 释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔
（3）质量m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量E_p=J，此过程中物体动能的增加量E_k=J．（g=9.8m/s² ，保留三位有效数字）

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S₀ ，点AC间的距离为S₁ ，点CE间的距离为S₂ ，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：

（1）起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P＝，重锤动能的增加量为△E_K＝。
（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=，它和当地的重力速度g进行比较，应该是ag（填“>”、“=”或“<”）。

某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。小钢球由静止释放自由下落过程中，计时装置测出小钢球通过光电门时间为t，用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出刚释放时钢球球心到光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g，小钢球所受空气阻力可忽略不计。

（1）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径d＝cm.
（2）要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是。（用题中所给字母表示）
（3）实验中小钢球通过光电门的平均速度（选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。

如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示。

（1）实验时，该同学进行了如下操作：
第一步：将质量均为M （A含挡光片、B含挂钩）的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h

第二步：在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t

第三步：测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律
（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒（已知重力加速度为g），各物理量应满足的关系式为（用题中所给字母表示）。
（3）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？已知重力加速度为g，请你帮该同学写出a与m、M之间的关系式：。

用如图实验装置验证 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 组成的系统机械能守恒 $\text{[math]}$ 从高处由静止开始下落， $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 图中未标出 $\text{[math]}$ ，计数点间的距离如图所示 $\text{[math]}$ 已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，结果保留两位有效数字 $\text{[math]}$

（1）在纸带上打下记数点5时的速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
（2）在打点 $\text{[math]}$ 过程中系统动能的增量 $\text{[math]}$ J ，系统势能的减少量 $\text{[math]}$ J ，由此得出的结论是；
（3）若某同学作出 $\text{[math]}$ 图象如图，则当地的实际重力加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．

某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律．下图是实验中打出的某条点迹清晰的纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g取9.80 m／s² ，重物的质量为1.00kg．重物运动到B点的动能是J，重物运动到E点的动能是J，重物由B点运动到E点的过程中，重物的重力势能减少了 J .（均保留3位有效数字）由此，我们的实验结论是：在误差允许的范围内，重力势能的减少量动能的增加量.（选填“<”或“>”或“=”）

图片_x0020_100015

某同学在研究性学习活动中想利用光电门来“验证机械能守恒定律”。如图甲所示，光电门A、B固定在竖直铁架台上（连接光电门的计时器未画出），并让A、B的连线刚好竖直。小铁球在光电门A正上方（铁球球心与光电门A、B在同一竖直直线上）从静止释放，测得小铁球经过光电门A、B的时间分别为△t₁与△t₂

图片_x0020_100015

（1）题中△t₁△t₂ ．（填“＜”或“＞”“＝”）
（2）实验时，某同学用20分度游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，由读数可知，小球直径d是cm
（3）除了测得小球直径d还需要测量什么物理量，答：。（指出物理量并用合适字母表示），只要表达式（用题中字母与g表示）成立即可验证机械能守恒定律。
（4）下列说法正确的是_____

A . 不同次实验，必须保证小球释放的位置必须在光电门A正上方，但上下位置可以改变 B . 若小球具有竖直向下的初速度，小球从光电门A到光电门B的过程机械能不守恒 C . 若把小铁球换成小木球，实验误差将减小 D . 若光电门A损坏，将没有办法利用此装置验证机械能守恒

用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.

图片_x0020_100043

（1）为验证机械能是否守恒，可以比较重物下落过程中任意两点间的_______.

A . 动能变化量与势能变化量 B . 速度变化量与势能变化量 C . 速度变化量与高度变化量
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______.

A . 利用公式 $\text{[math]}$ 计算重物速度 B . 利用公式 $\text{[math]}$ 计算重物速度 C . 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D . 没有采用多次实验取平均值的方法
（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h，正确计算对应计数点的重物速度υ，描绘 $\text{[math]}$ 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒. 请你分析论证该同学的判断依据是否正确.

某物理兴趣小组利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律，实验。图乙为一条符合实验要求的纸带，钩码的速度为零时打点计时器打下的第一个点为O，之后依次打出A 、B、C、 D、E、F六点，部分点间的距离已经标出，打点计时器所接交流电源的周期为T，当地的重力加速度大小为g。

（1）关于本实验，下列说法正确的是_________（填选项前的字母)

A . 需要测量钩码的质量 B . 需要测量钩码下落的时间 C . 可用 $\text{[math]}$ 直接算出钩码瞬时速度的大小 D . 实验时，应先接通打点计时器的电源，后释放纸带
（2）若在打点计时器打下C点到打下E点的过程中钩码的机械能守恒，则 $\text{[math]}$ =

某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地重力加速度为g。

图片_x0020_100008

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪两个物理量_____________。

A . 小球的质量m B . AB之间的距离H C . 小球从A到B的下落时间t_AB D . 小球的直径d
（2）小球通过光电门时的瞬时速度v=（用题中所给的物理量表示）。
（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出 $\text{[math]}$ 随H的变化图象如图乙所示，若小球下落过程中机械能守恒，则该直线的斜率k=（用题中所给的物理量表示）。

用如图甲所示实验装置验证m₁、m₂；组成的系统机械能守恒，m₂从高处由静止开始下落，m₁拖着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。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示已知m₁=50克、m₂=150克，则：（取g=10m/s² ，结果保留两位有效数字）

图片_x0020_100013

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=m/s；
（2）在打点0~5过程中系统动能的增加量△E_k=J，系统势能的减少量△E_p=J。由此得出的结论是。

小王同学采用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验，打点计时器所接电源频率为 $\text{[math]}$ 。

图片_x0020_100025 图片_x0020_100026

图片_x0020_100027

（1）实验中，重物的质量_____；

A . 必须测量 B . 可测可不测
（2）除了图甲所示装置中的器材之外，还必须从图乙中选取实验器材；
（3）指出图甲所示装置中一处不合理的地方；
（4）改进实验后，得到如图丙的纸带，则点4对应的读数为 $\text{[math]}$ ；打下点4时纸带速度的大小为 $\text{[math]}$ ；
（5）若实验数据处理结果是从点0到点4过程中动能的增加量略小于重力势能的减少量，可能是因为_____。

A . 存在阻力 B . 点0的速度不为零 C . 点4的速度由公式 $\text{[math]}$ 计算

（1）让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一段进行研究。若该同学打出的纸带如下图所示，已知重物的质量m=1kg，打点计时器的工作频率为50Hz，当地重力加速度g=10.0m/s² ，利用这段纸带中的2、5两点测定物体重力势能的减少量为J，物体动能的增加量为J。通过计算比较可知，实验结论为。（计算结果保留三位有效数字）
（2）该同学计算了多组动能的变化量 $\text{[math]}$ ，画出动能的变化量 $\text{[math]}$ 与下落的对应高度△h的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的 $\text{[math]}$ -△h图象如图所示，关于直线的斜率的物理意义正确的是___________。

A . 重物的质量 B . 重物受到的重力 C . 当地的重力加速度 D . 无物理意义，等于1

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

（1）某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔE_k＝，系统的重力势能减少量可表示为ΔE_p＝，在误差允许的范围内，若ΔE_k＝ΔE_p ，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)
（2）在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v²－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝m/s².

某同学使用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律．在气垫导轨上安装两个1、2光电门，放置一个带遮光片的滑块，滑块通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，遮光片经过光电门时，数字计时器会记录遮光片的挡光时间，已知重力加速度为g．实验过程如下：

⑴用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图乙所示，则遮光片的宽度 $\text{[math]}$ ，用天平测出滑块（含遮光片）的质量M和小物块的质量m；

⑵将气垫导轨调水平，具体操作为在不系细绳的情况给滑块一个向左的速度，分别记录两个光电门的挡光时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，若（用M、m、x、d、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）则说明气垫导轨已经水平；

⑶测量两个光电门之间的距离x；

⑷系上细绳并连接钩码，在气垫导轨右侧释放滑块，遮光片通过两个光电门，数字计时器记录的时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；

⑸若等式成立，则表明此过程中系统的机械能守恒．

某同学利用重锤的自由落体验证机械能守恒定律，实验时测得重锤由静止开始下落1m时的速度大小为4.4m/s，已知当地的重力加速度g=9.8m/s² ，重锤的质量为m（kg）。

（1）重锤从开始下落1m过程中，动能的增量ΔE_k=J；重力势能的减少量ΔE_P=J；
（2）由计算结果可知，ΔE_kΔE_P（选填“>”“<”），其原因主要是：。

利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到下落起始点O的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应满足的关系式为。
（2）大多数学生的实验结果显示，动能的增加量稍小于重力势能的减少量，下列方法可以减少该误差的有____。

A . 可采用多次实验取平均值的方法 B . 利用公式 $\text{[math]}$ 计算重物的速度 C . 重物选用质量和密度较大的金属球 D . 两限位孔在同一竖直平面内上下对正
（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到计数起始点的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘 $\text{[math]}$ 图像，下列判断正确的是____。

A . 若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能守恒 B . 若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒 C . 若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能守恒 D . 若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定不守恒

某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，其中重物的质量为0.2kg，交流电的频率为50Hz。

（1）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时应选择密度（填“大”或“小”）的。
（2）让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。O点为第一个点，A、B、C和D为4个连续的点。从刻度尺读得： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ cm。
（3）已知当地重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值 $\text{[math]}$ J、C点的动能 $\text{[math]}$ J（计算结果均保留三位有效数字）。比较 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的大小，出现这一结果的原因可能是。（选序号）
A．工作电压偏高
B．存在空气阻力和摩擦力
C．接通电源前释放了纸带

验证机械能守恒定律 知识点题库

验证机械能守恒定律知识点题库