2022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019）必修二 8.5 实验：验证机械能守恒定律过关检测

日期: 2025-03-12 同步测试来源：出卷网

单选题

如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，下列说法正确的是（）

A、释放纸带时，重锤应尽量远离打点计时器

B、可以利用公式 $\text{[math]}$ 计算重物的速度

C、由于阻力，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量

D、交流电源的实际频率若小于 $\text{[math]}$ ，算得的动能偏小

在“验证机械能守恒定律”的实验中，根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v²为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是下图中的（）

A、

B、

C、

D、

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

多选题

在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有（）

对于利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是．（）

某同学用如图甲所示的装置，来验证机械能守恒定律，下列说法正确的是（）

实验探究题

某同学用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

⑴该实验中，下列做法正确的是；

A．必须用天平测出重物的质量 B．两限位孔在同一竖直面内上下正对

C．先接通电源，后释放纸带 D．可用公式 $\text{[math]}$ 计算重锤的速度

⑵实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C作为测量点，测得A、B、C到O的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。所用重物的质量为 $\text{[math]}$ ，打点计时器所用交流电的频率为 $\text{[math]}$ 。

⑶乙图中纸带的（填“左”或“右”）端与重物相连；

⑷根据以上数据可得，由O点到B点的过程中，重物的重力势能减少了J，动能增加了J。(重力加速度 $\text{[math]}$ ，计算结果保留三位有效数字）

在“验证机械能守恒定律”的实验中：

利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。框架上装有可上下移动的光电门，框架竖直部分紧贴一刻度尺，可以读出光电门的位置 $\text{[math]}$ ；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为 $\text{[math]}$ 的小铁球，小铁球的球心与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小铁球由静止释放，当小铁球经过光电门时，与光电门连接的传感器可测算出其速度 $\text{[math]}$ 。改变光电门的位置，得到多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据。当地重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

某同学采用图甲所示的装置做“验证小球摆动的过程中满足机械能守恒定律”的实验。细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球，将小球拉起一定角度，由静止释放，摆到最低点时，恰好通过固定在铁架台上的光电门。

请回答下列问题。
（1）用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径为mm；
（2）测量O点到小球球心的距离为L；
（3）记下小球被拉起时，悬线与竖直方向的角度θ，根据小球的直径和小球通过光电门的遮光时间，计算出小球摆到最低点的速度v；
（4）改变小球释放的初位置，多次实验；
（5）做出v2与（1-cosθ）的图像，若图像为过原点的一条倾斜直线，且直线的斜率为则小球在摆动的过程中满足机械能守恒；（用L和重力加速度g表示）
（6）请写出一条能减小实验误差的措施。

阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图甲所示，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A和B，在B下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量比较方便。

某同学采用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验。

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