机械能守恒定律实验试卷习题精选(出试卷可选用).doc

机械能守恒定律实验

1．在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.0kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，“O”为打点计时器打下的第一个点，如下图，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2。求：〔计算结果保存2位有效数字〕

o

o

A

B

C

3.13

4.86

7.02

〔1〕所选纸带第一、二点之间的距离应接近

(2)打点计时器打下记数点B时，物体的速度vB=；

(3)从打下点O到记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=，动能的增加量△EK=；

〔4〕根据上面的计算结果，可得到的结论是

〔5〕根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=

(6)实验操作标准，数据测量及数据处理准确的前提下，该实验测得的△EP也一定略大于△EK，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因：

答案：〔1〕2mm；〔2〕0.97m/s；〔3〕0.48J；0.47J；〔4〕误差允许的范围内，物体自由下落，机械能守恒；或减少的重力势能等于增加的动能，机械能守恒；〔5〕a=9.7m/s2；〔6〕原因是重锤和纸带都受到阻力的作用，机械能有损失。

2．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9．80m/s2，重物的质量为m．假设按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到打点计时器所打下的第一个点的距离如下图，相邻计数点时间间隔为0．02s，那么：〔计算结果保存3位有效数字〕

〔1〕纸带的________端与重物相连〔填“左”、“右”〕；

〔2〕打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=____________m/s；

〔3〕从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=___________，此过程中物体动能的增加量ΔEk=__________

〔4〕由此可得到的结论是：

〔5〕势能减小量ΔEp总是略大于动能增加量ΔEk，原因是：

〔6〕假设要尽量减少这个系统误差，可采取的俩个措施是：

答案：⑴左；⑵0.980；⑶0.491m；0.480m；〔4〕误差允许的范围内，机械能守恒；〔5〕重锤和纸带都受到阻力的作用，机械能有损失；〔6〕重物选用密度大质量大的；打点计时器应该竖直安装，让限位孔与纸带运动方向相同

3．验证机械能守恒定律的实验中，重锤从高处由静止下落，拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如下图，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0=14.21cm，点A、C间的距离为s1=7.22cm，点C、E间的距离为s2=8.78cm，重锤质量m=1.00kg，当地重力加速度g=9.8m/s2，电源频率50Hz，那么：〔计算结果保存3位有效数字〕

〔1〕打下计数点B时，重锤的速度vC=m/s；

〔2〕在打下O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能减少量为J，动能增加量为J；

〔3〕由此可得到的结论是：

〔4〕利用这个装置也可以测量重锤下落的实际加速度a，那么a=；经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：

E

E

A

B

C

D

s2

s1

O

s0

答案：〔1〕2.00；〔2〕2.10；2.00；〔3〕误差允许的范围内，机械能守恒；〔4〕9.75m/s2；重锤和纸带都受到阻力的作用

4．验证机械能守恒定律的实验中，质量为m的重锤从高处由静止下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，如下图：

①选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，打点周期为T，用以上给出的量写出C点速度的表达式为vC=，打点计时器在打下O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为，利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a，那么加速度的表达式为a=。

②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能，其主要原因是重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用，假设当地的重力加速度的值为g，用题目中给出的量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小f=。

5．在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2.实验选用重锤质量为0.1kg，从所打纸带中选择一条适宜的纸带，此纸带第1、2点间的距离接近。纸带上连续的点A、B、C、D至第1个点O的距离如下图，那么重锤从O运动到C，重力势能减少J重锤经过C时的速度为m/s，其动能增加J〔所有计算结果保存小数点后两位〕。

单位：

单位：cm

答案：2mm0.55J.3.30m/s0.54J

6．如下