试题库 验证机械能守恒定律
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实验题
答 案

一、实验题: 本大题共20小题, 第1小题为2分; 从第2小题到第4小题每题3分 小计9分; 第5小题为4分; 从第6小题到第7小题每题5分 小计10分; 从第8小题到第11小题每题6分 小计24分; 第12小题为7分; 从第13小题到第14小题每题8分 小计16分; 从第15小题到第17小题每题9分 小计27分; 第18小题为10分; 第19小题为12分; 第20小题为14分; 共计135分。

   1、在《验证机械能守恒定律》的实验中,需直接测量的物理量是   

[  ]

A.重物的质量       B.重力加速度

C.重物下落的高度   D.与下落高度对应的重物的瞬时速度

   2、使用下图所示装置作“验证机械能守恒定律”的实验,除了图中已画出的器材以外,下面所列各项器材哪些是必须的?

[  ]

A.低压交流电源      B.低压直流电源

C.天平和砝码        D.刻度尺

   3、在《验证机械能守恒定律》的实验中,下列操作正确的是   

[  ]

A.先释放重物,后接通电源

B.用秒表测量重物下落的时间

C.打完一条纸带后,立即切断电源

D.每打完一条纸带,活动复写纸位置

   4、在验证机械能守恒定律的实验中,如下哪些措施是必要的   

[  ]

A.打出几条纸带,从中选出打下的第12两点间距离接近2mm的纸带备用

B.重锤的质量应尽可能大些

C.实验中必须用天平测出重锤的质量

D.实验中必须先从纸带上求出重力加速度g,用以计算重锤重力势能的减少量

   5、做验证机械能守恒定律实验,实验原理是:重物自由落下,其动能增量等于势能减少量,即

(1)实验时,要从几条打点纸带中,选第12点的距离接近_________mm的一条纸带进行测量,以保证是在开始打点的瞬间释放的纸带。

(2)除打点计时器以外,实验的测量工具还有____________________

   6、在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材和测量仪器有________.

A.打点计时器     B.低压交流电源   C.秒表   D.重锤

E.铁架台和复夹   F.纸带           G.刻度尺   H.天平

   7、在“验证机械能守恒定律”的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加,以下步骤仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的有   

[  ]

A.用天平称出重锤的质量

B.把打点计时器固定到铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来

C.把纸带的一端固定到重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定高度

D.接通电源,释放纸带

E.用秒表测出重锤下落的时间

   8、“验证机械能守恒定律”的实验,是研究自由下落物体的机械能守恒,即重力势能的________等于动能的________.实验时,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器,先用手提着________,使重物静止在________打点计时器的地方,然后接通________,松开纸带,让重物________,计时器就在纸带上打下一系列小点.

   9、在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,所用电源为50Hz的低压交流电源.

①下列二条打点纸带应选用(用字母表示)___________________

②如不从起点0开始验证,而从点2和点4之间进行验证,则应该测量的物理量为_______验证的方程为(用测量值表示)_______________

   10、用手竖直向上抛出一个小球,试设计一个实验粗略测出手抛小球过程中对小球做的功.(说明实验原理、所需要器材和实验方法.)

   11、验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器打点的频率为50Hz,待打点计时器稳定打点后,释放重物,使它带动纸带下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图所示,其中O点为第一个点,ABCD4个连续的点,量出它们到O点的距离分别是62.99cm70.18cm77.76cm85.73cm.已知重物质量m=1.00kg,重力加速度g=9.80m/s2(下面都要求三位有效数字)

①打C点时纸带的速度是________m/s

②从O点运动到C点的过程中,重力势能的减少量是________J,动能的增加量是________J

   12、在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,

(1)若用公式v=gt计算瞬时速度进行验证,打点计时器所接交流的频率为50Hz,甲、乙两条实验纸带,应选________________纸带为好(图)

(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算瞬时速度进行验证的话,设已测得点24点之间距离为,点0到点3之间距离为,打点周期为T,为验证自重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒,实验结果应满足T之间的关系为_______________________

   13、在验证机械能守恒定律的实验中:

A.带重锤的纸带穿过打点计时器,用手将纸带竖直提起

B.用天平测出重锤的质量

C.把打点计时器竖直固定在铁架台上

D.把打点计时器接上低压交流电源

E.松开纸带,使重锤自由下落

F.闭合电键

G.重做几次,选出第一、二点间距离接近2mm,点子清晰的纸带

H.在纸带上,记下第一个点的位置0,并在纸带上依次选取几个点标出0123……

I.计算出与各点对应的速度V1V2……和测出各点到0点的距离h1h2……把数据填入表格

J.算出重物运动到点123……时减少的重力势能以及增加的动能,进行验证.

在上述步骤中不必要的是____________________.将必要的步骤前面的字母按合理的顺序排列出来,________________

   14、为了验证物体在自由下落过程中机械能是守恒的,将m=0.5kg的重物系上一纸带,并将纸带穿过打点计时器,当重物自由下落时,得到如图所示的记录纸带,已知打点周期T=0.02s(设当地的重力加速度g=9.9m/

①计算打AB两点时重物下落的速率=_________________m/s=_____________m/s

②以AB两点为例,验证机械能是否守恒?=_____________Jmgh=_______________J.结论_____________________________

   15、在重锤带动纸带自由下落,用打点计时器验证机械能守恒的实验时,打点计时器打出的纸带如下图所示.重锤的质量用m表示,根据纸带上的数据,重锤在B点的动能是__________________,重锤在E点的动能是_____.在上述过程中,重锤重力势能变化是______________.(记数点ABC……F均为相邻的打点)

   16、在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,物体从静止落下,并在纸带上打下从0开始的一系列的点,已知所用电源频率为50Hz,每打5个点取一个计数点,各计数点与第一个点0之间的距离见下表

点序号

0

1

2

3

4

距离(cm)

0

5.00

19.85

44.60

78.90

(1)则实验所测重力加速度值为__________________

(2)计数点2所对应的即时速度值为___________________

(3)实验中是否需要测出重物质量?_____________;因为___________

   17、在验证机械能守恒定律的实验中

(1)是否需要天平____________________,实验中T=_______________,重物选取的原则应是_______________________________________

(2)若实验中得到几条打上点的纸带,应选什么样的为好?

__________________________________________________

(3)实验结果将会出现系统误差,其产生原因为:_________________

   18、有一架改装后的天平,发现调不平衡,并且左右两臂长不严格相等,如何用它准确地测量物体的质量(被测物体质量不超过天平的最大称量量)

   19、在“验证机械能守恒定律”的实验中,交流电源周期为T,得到如图所示两条纸带(a)(b),选用第0点和第5点进行验证,应选用纸带________.此时打第5点时质量为m的重物下落的瞬时速度表达式为________,机械能守恒定律的表达式________;如选用另一条纸带进行验证,正确的方法是________,除图中已标明的量外,还需测量出________,此时机械能守恒定律的表达式为________

   20、 在一次验证机械能守恒定律的实验中,质量m1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻计数点时间间隔为0.20s),单位cm,那么

(1)纸带的________端与重物相连;

(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度________

(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是________,此过程中物体动能的增加量________(g9.8m/)

(4)通过计算,数值上____(填“>”、“=”或“<”),这是因为________

(5)实验的结论是________


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