逍遥学能 2018-12-23 09:06
验证机械能守恒定律 (3)
1． “验证机械能守恒定律”实验的步骤如下： A．用天平测出重物和夹子的质量． B．将重物系在夹子上． C．将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系着重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器． D．打点计时器接在学生电源交流输出端，把输出电压调至6 V(电源暂不接通)．
E．打点计时器固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上．
F．在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据．
G．用秒表测出重物下落的时间．
H．接通电源后释放纸带．
I．切断电源．
J．更换纸带，重新进行两次．
K．在三条纸带中选出较好的一条．
L．进行计算，得出结论，完成实验报告．
M．拆下导线，整理器材．
以上步骤，不必要的有______________，正确、合理的顺序是__________________．
2． “验证机械能守恒定律”的实验中，研究对象是自由落体的重物，除铁架台、打点计时器、纸带及复写纸、重物、夹子外，还需要用的器材是______________________．
3． 关于验证机械能守恒定律的实验，下列说法中正确的是（ ） A．选取重物时，体积大些好 B．选取重物时，质量小点好 C．选取重物时，应选质量大、体积小的物体较好 D．选定重物后，一定要称出它的质量
4． 水平地面上竖直放置一轻弹簧，一小球在它的正上方自由落下．在小球与弹簧的相互作用中( ) A．小球与弹簧刚接触时，具有动能的最大值 B．小球的重力与弹簧对小球的弹力相等时，小球具有动能的最大值 C．小球速度减为零时，弹簧的弹性势能达到最大值 D．小球被反弹回原位置时动能有最大值
5． 库仑通过实验研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系．这种研究方法常被称为“控制变量法”．下列应用了控制变量法的实验是( ) A．验证机械能守恒定律 B．探究力的平行四边形定则 C．探究加速度与力、质量的关系 D．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律
6． 某同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，选取的器材有打点计时器纸带和复写纸，带铁夹的重锤，附铁夹的铁架台、天平、导线、秒表、低压交流电源、刻度尺，则该同学多选的器材是( ) A．天平与刻度尺 B．天平与秒表 C．秒表与刻度尺 D．天平与导线
7． 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
8． 在“验证机械能守恒定律”的实验中，关于纸带的选择和计数点的确定，下列说法正确的是( ) A．一定要选用第一个点迹就清晰的纸带 B．可以取连续的几个点为计数点 C．应该每隔4个点确定一个计数点 D．应该选取纸带前端（先打出）的点作为计数点
9． 以下有关高中物理实验的一些描述正确的是( )
①在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平测重物的质量
②在“测定玻璃的折射率”实验中，为了减小实验误差，在眼睛一侧插的两个大头针的距离应适当大一些
③在“验证力的平行四边形定则”实验中，只要两次拉伸橡皮筋的长度相同就达到了合力与分力等效
④霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量． A．①② B．①③ C．②④ D．③④
10． 某同学设计的“验证机械能守恒定律”实验，操作步骤有：①将打点计时器固定在铁 架台上；②松开纸带，重物自由下落；③更换纸带，重复实验几次；④接通电源，打点计时器开始工作；⑤将连接重物的纸带穿过打点计时器．实验操作顺序正确的是（ ）
A．①②③④⑤B．⑤④①③②C．①⑤④②③D．④⑤①②③
参考答案：
1． 答案： AG EDBCHIJKFLM
解析： 实验的目的是想验证动能与重力势能相等，不必测出质量，从纸带上打出的点就知道了时间．
2． 答案： 刻度尺、低压交流电源
3． 答案： C
解析： 本题考查的是机械能守恒定律的实验问题。做实验时，要注意，重物选取质量大的，体积小的，这样做实验时可以忽略空气阻力对实验的影响。
4． 答案： BC
解析： 在小球没时接触弹簧的时候，球做的是自由落体运动，球的速度越来越大，当接触弹簧后，小球开始受到弹簧的弹力的作用，但是由于刚接触弹簧，弹簧的形变量还比较小，小球受到的合力还是向下的，球仍没做加速运动，速度还在增加，只是加速度的大小在变小，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，速受到的合力合力为零，此时的速度达到最大值，小球的动能达到最大，所以A、D错误，B正是．
由于此时物体具有最大的速度，由于惯性的作用，物体要继续向下运动，继续压缩弹簧，所以弹簧的弹力继续变大，此时物体受到的合力方向向上，物体减速运动直到速度减为零，到达最低点，此时弹簧的形变量最大，弹簧的势能最大，所以C正确
5． 答案： C
解析： A、验证机械能守恒定律采用的是重力势能的改变量等于动能的改变量，不涉及控制变量法；故A错误； B．探究力的平行四边形定则时，采用的是等效替代法；故B错误； C．探究加速度与力、质量的关系时，要分别研究加速度与力；加速度与质量的关系；故应控制变量；故C正确； D．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律时，不需要控制变量；故D错误
6． 答案： B
解析： 该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表；
由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平
7． 答案： C
解析： 在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度，重物的质量可以测量也可以不测量．重力加速度与实验无关．通过计算得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度．故C正确、ABD错误
8． 答案： B
解析： 在“验证机械能守恒定律”的实验中，一般要求第一二两个清晰的点之间的距离为2mm，以保证第一个点的速度为零，实际上选择纸带时要选择点迹清晰的，并非要求第一个点的速度为零，只要验证减少的重力势能是否等于增加的动能即可．取几个点作为一个计数点，要根据纸带上打下的点的个数，以及计算的方便来选取，没有特殊要求．故ACD错误、B正确
9． 答案： C
解析： ①在“验证机械能守恒定律”实验中，需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不必要测量重物的质量．故①错误；
②在“测定玻璃的折射率”实验中，为了减小实验误差，在眼睛一侧插的两个大头针的距离应适当大一些，故②正确；
③在“验证力的平行四边形定则”实验中，需将橡皮筋拉伸相同的长度，且拉到同一位置，才能达到合理与分力等效．故③错误．
④霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量．故④正确
10． 答案： C
解析： 考点：验证机械能守恒定律．所有
专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析： 首先是安装实验的器材，然后是接通电源，放开纸带，为了取得较好的实验效果，还要更换纸带，重复实验几次，最后是数据处理．
解答： 解：根据实验原理与操作步骤一一分析：
首先是安装实验的器材，包括：①将打点计时器固定在铁架台上；⑤将连接重物的纸带穿过打点计时器；然后是接通电源④，放开纸带②，为了取得较好的实验效果，还要③更换纸带，重复实验几次，最后是数据处理．所以实验的步骤是：①⑤④②③
故选：C
点评： 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．