验证机械能守恒定律
1.用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,某同学根据纸带算出相关各点的速度v,测量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图中的( )
【答案】C
【解析】由mgh=mv2得=gh,与h成正比关系,故C正确.
2.(2018南通模拟)用图示装置验证机械能守恒定律,由于电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大的阻力,这样实验造成的结果是( )
A.重力势能的减小量明显大于动能的增加量
B.重力势能的减小量明显小于动能的增加量
C.重力势能的减小量等于动能的增加量
D.以上几种情况都有可能
【答案】A 【解析】重物带动纸带下落过程中,除了重力还受到较大的阻力,从能量转化的角度,由于阻力做功,重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能.由于纸带通过时受到较大的阻力,重力势能有一部分转化为因摩擦产生的内能,所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量.A正确,B、C、D错误.
3.(多选)如图所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带,我们选中N点来验证机械能守恒定律.下面举出一些计算N点速度的方法,其中正确的是( )
A.N点是第n个点,则vn=gnT
B.N点是第n个点,则vn=g(n-1)T
C.vn=
D.vn=
【答案】CD
【解析】用v=gt是理想情况下用逻辑推理的结论,而不是用验证方法求得的结果.故A、B错,C、D正确.
4.(多选)关于“验证机械能守恒定律”的实验,下列说法中正确的是( )
A.在实验中必须要用天平测出重物的质量、瞬时速度和下落的高度,才能验证机械能守恒定律
B.在实验中因为不需要求出动能和重力势能的具体数值,故不需要用天平测出重物的质量
C.选取纸带时,应尽量挑选第一、二两点间距离接近2 mm的纸带,如果没有这样的纸带,实验达不到目的
D.如果没有第一、二两点间距离接近2 mm的纸带,本实验仍然可达到目的
【答案】BD
【解析】因为“验证机械能守恒定律”只要证明mv2=mgh,即v2=gh即可,不必要用天平测出物体的质量,故A错.B对.物体在自由下落时不一定从刚打完一个点开始下落,即O点是开始下落的点,第一个离O点的时间间隔可以小于0.02秒,故第一、二点间的距离不一定接近2 mm,可能小于2 mm,故C错,D对.
5.某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤:
A.用天平称出重锤的质量
B.把纸带固定到重锤上,并把纸带穿过打点计时器,提升到一定高度
C.拆掉导线,整理仪器
D.电源,调整纸带,重做两次
E.用秒表测出重锤下落的时间
F.用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离,记录数据,并计算出结果,得出结论
G.把打点计时器接到低压交流电源上
H.接通电源,释放纸带
I.把打点计时器接到低压直流电源上
J.把打点计时器固定到桌边的铁架台上
上述实验步骤中错误的是________,可有可无的是________,其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列为__________.(均只需填步骤的代号)
【答案】E、I A JGBHDCF