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高一物理驗(yàn)證機(jī)械能守恒試卷及答案
一、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共20分)1.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)量物體下落的高度\(h\),所使用的工具是()A.天平B.彈簧測(cè)力計(jì)C.刻度尺D.秒表2.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,下列說(shuō)法正確的是()A.必須用天平稱(chēng)出重物質(zhì)量B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放紙帶再接通電源C.可以用公式\(v=gt\)計(jì)算某點(diǎn)的速度D.選擇質(zhì)量大、體積小的重物可減小實(shí)驗(yàn)誤差3.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,打出的紙帶如圖所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為\(50Hz\),則\(B\)點(diǎn)的速度為()A.\(0.97m/s\)B.\(1.94m/s\)C.\(2.00m/s\)D.\(2.50m/s\)4.某同學(xué)在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能略大于增加的動(dòng)能,原因可能是()A.重物質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確B.紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦C.沒(méi)有先接通電源后釋放紙帶D.選用的重物質(zhì)量過(guò)小5.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算某點(diǎn)速度時(shí),下列做法正確的是()A.用\(v=gt\)計(jì)算B.用\(v=\frac{x}{t}\)計(jì)算,\(x\)是該點(diǎn)到起點(diǎn)的距離,\(t\)是從起點(diǎn)到該點(diǎn)的時(shí)間C.根據(jù)紙帶上該點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)間距離,用\(v=\frac{x_{n+1}-x_{n-1}}{2T}\)計(jì)算(\(T\)為打點(diǎn)周期)D.以上方法都可以6.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,下列器材不需要的是()A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.重錘C.低壓交流電源D.彈簧秤7.關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中要盡量減小摩擦阻力的影響B(tài).實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí),起點(diǎn)\(O\)應(yīng)選在打下的第一個(gè)清晰點(diǎn)處C.驗(yàn)證時(shí)必須測(cè)量重物的質(zhì)量D.重物下落過(guò)程中,動(dòng)能的增加量略小于重力勢(shì)能的減少量是正常的8.實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,選取紙帶上連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)\(A\)、\(B\)、\(C\),已知打點(diǎn)間隔為\(T\),\(AB=x_1\),\(BC=x_2\),則\(B\)點(diǎn)的瞬時(shí)速度\(v_B\)為()A.\(\frac{x_1}{T}\)B.\(\frac{x_2}{T}\)C.\(\frac{x_1+x_2}{2T}\)D.\(\frac{x_2-x_1}{2T}\)9.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,若以\(v^2/2\)為縱軸,以\(h\)為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是()A.一條傾斜直線(xiàn)B.一條拋物線(xiàn)C.一條水平直線(xiàn)D.以上都不對(duì)10.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列措施不可行的是()A.選用質(zhì)量大、體積小的重物B.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),使兩限位孔在同一豎直線(xiàn)上C.先放開(kāi)紙帶,再接通電源D.重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),取平均值二、多項(xiàng)選擇題(每題2分,共20分)1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,以下操作正確的是()A.先接通電源,后釋放紙帶B.選用質(zhì)量大、體積小的重物C.必須測(cè)量重物的質(zhì)量D.實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔是否在同一豎直線(xiàn)上2.關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中的誤差,下列說(shuō)法正確的是()A.由于重物和紙帶下落過(guò)程中受到阻力,所以實(shí)驗(yàn)中重力勢(shì)能的減少量一定大于動(dòng)能的增加量B.測(cè)量下落高度時(shí),讀數(shù)誤差會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差C.計(jì)算某點(diǎn)速度時(shí),采用不同方法可能會(huì)帶來(lái)誤差D.只要實(shí)驗(yàn)操作正確,就不會(huì)有誤差3.下列關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法,正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)可用直流電源B.實(shí)驗(yàn)中需用刻度尺測(cè)量重物下落的高度C.可以根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)跡計(jì)算速度D.實(shí)驗(yàn)原理是\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\)(\(m\)為重物質(zhì)量,\(h\)為下落高度,\(v\)為某點(diǎn)速度)4.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,選取紙帶時(shí)應(yīng)注意()A.紙帶應(yīng)盡量保持豎直B.要選取點(diǎn)跡清晰,且第一、二點(diǎn)間距離接近\(2mm\)的紙帶C.可以選取任意一條紙帶D.不能選取開(kāi)頭部分點(diǎn)跡模糊的紙帶5.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算某點(diǎn)動(dòng)能時(shí)()A.可以用\(E_{k}=\frac{1}{2}mv^2\),其中\(zhòng)(v\)用\(v=\frac{x_{n+1}-x_{n-1}}{2T}\)計(jì)算(\(T\)為打點(diǎn)周期)B.必須用\(v=gt\)計(jì)算速度\(v\)再求動(dòng)能C.可以用\(E_{k}=\frac{1}{2}mv^2\),其中\(zhòng)(v\)是通過(guò)測(cè)量該點(diǎn)到起點(diǎn)距離,用\(v^2=2gh\)計(jì)算D.動(dòng)能計(jì)算方法多樣,但要注意計(jì)算的準(zhǔn)確性6.實(shí)驗(yàn)中影響機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證準(zhǔn)確性的因素有()A.空氣阻力B.紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦C.測(cè)量工具的精度D.重物質(zhì)量的大小7.關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()A.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),要使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔在同一豎直線(xiàn)上B.釋放紙帶前,要使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.實(shí)驗(yàn)時(shí),要保證重物由靜止開(kāi)始下落D.測(cè)量下落高度時(shí),要從起始點(diǎn)開(kāi)始測(cè)量8.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,可能用到的器材有()A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.重錘C.低壓交流電源D.毫米刻度尺9.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,對(duì)紙帶處理時(shí)()A.要測(cè)量紙帶上各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離B.計(jì)算某點(diǎn)速度時(shí),可采用平均速度法C.可以根據(jù)紙帶上點(diǎn)的分布判斷重物下落過(guò)程是否做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.要選取合適的點(diǎn)作為起始點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)10.以下關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的描述,正確的是()A.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證物體在自由落體過(guò)程中機(jī)械能是否守恒B.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí),要比較重力勢(shì)能的減少量和動(dòng)能的增加量是否相等C.實(shí)驗(yàn)中重物的質(zhì)量可以不測(cè)量D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果若顯示重力勢(shì)能減少量略大于動(dòng)能增加量,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)失敗三、判斷題(每題2分,共20分)1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,一定要用天平測(cè)量重物質(zhì)量。()2.實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶再接通電源,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響。()3.選用質(zhì)量大、體積小的重物可減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。()4.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,只要重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量,就說(shuō)明機(jī)械能守恒。()5.計(jì)算某點(diǎn)速度時(shí),用\(v=gt\)和用平均速度法計(jì)算結(jié)果一定相同。()6.實(shí)驗(yàn)中若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔不在同一豎直線(xiàn)上,會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差。()7.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量重物質(zhì)量也能驗(yàn)證。()8.實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上,點(diǎn)跡越密集說(shuō)明重物下落速度越快。()9.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí),選取的起始點(diǎn)必須是紙帶上第一個(gè)點(diǎn)。()10.由于存在阻力,實(shí)驗(yàn)中重力勢(shì)能的減少量一定大于動(dòng)能的增加量。()四、簡(jiǎn)答題(每題5分,共20分)1.簡(jiǎn)述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的原理。答:在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中,物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能總量保持不變,即\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量重物下落高度\(h\)和對(duì)應(yīng)點(diǎn)的速度\(v\),比較重力勢(shì)能減少量\(mgh\)和動(dòng)能增加量\(\frac{1}{2}mv^2\)是否近似相等來(lái)驗(yàn)證。2.實(shí)驗(yàn)中為什么要選取質(zhì)量大、體積小的重物?答:質(zhì)量大、體積小的重物受到的空氣阻力相對(duì)其重力較小,可以忽略不計(jì),能更接近只在重力作用下的自由落體運(yùn)動(dòng),減小實(shí)驗(yàn)誤差,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確地驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。3.說(shuō)明驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中計(jì)算某點(diǎn)速度的方法及依據(jù)。答:常用平均速度法,依據(jù)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。如\(v_n=\frac{x_{n+1}-x_{n-1}}{2T}\)(\(x_{n+1}\)、\(x_{n-1}\)為該點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)間距離,\(T\)為打點(diǎn)周期)。4.實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)重力勢(shì)能減少量與動(dòng)能增加量不相等,可能的原因有哪些?答:一是重物和紙帶下落過(guò)程受到空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力,使機(jī)械能有損失;二是測(cè)量下落高度、計(jì)算速度等過(guò)程存在誤差,導(dǎo)致兩者不相等。五、討論題(每題5分,共20分)1.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,有人認(rèn)為可以用\(v=gt\)計(jì)算速度,也有人認(rèn)為用平均速度法計(jì)算更準(zhǔn)確,談?wù)勀愕目捶?。答:\(v=gt\)計(jì)算速度理論上可行,但實(shí)際實(shí)驗(yàn)存在阻力等影響,重物并非標(biāo)準(zhǔn)自由落體運(yùn)動(dòng),\(g\)取值不準(zhǔn)確會(huì)帶來(lái)誤差。平均速度法依據(jù)實(shí)驗(yàn)紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算,更符合實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況,能減小因阻力等因素造成的誤差,相對(duì)更準(zhǔn)確。2.實(shí)驗(yàn)中如果沒(méi)有保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔在同一豎直線(xiàn)上,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生哪些影響?答:若限位孔不在同一豎直線(xiàn)上,紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到額外摩擦力,導(dǎo)致重物下落的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況與理論的自由落體運(yùn)動(dòng)偏差更大,使重力勢(shì)能減少量與動(dòng)能增加量偏差增大,影響實(shí)驗(yàn)對(duì)機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證的準(zhǔn)確性,增大實(shí)驗(yàn)誤差。3.討論實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量取平均值的意義。答:多次測(cè)量取平均值可以減小偶然誤差。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如測(cè)量下落高度、計(jì)算速度等環(huán)節(jié),由于人為操作、儀器精度等因素,每次測(cè)量結(jié)果會(huì)存在一定差異。多次測(cè)量取平均值能使結(jié)果更接近真實(shí)值,提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性,更好地驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。4.結(jié)合實(shí)驗(yàn)談?wù)勗谖锢韺?shí)驗(yàn)中如何減小誤差。答:首先在器材選擇上,如選質(zhì)量大、體積小的重物減小空氣阻力影響;安裝儀器要規(guī)范,像使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔在同一豎直線(xiàn)減小摩擦。其次操作要準(zhǔn)確,先通電源再放紙帶等。數(shù)據(jù)處理時(shí)可多次測(cè)量取平均值,計(jì)算速度等采用合適方法,從而減小誤差。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.D3.B4.B5.C6.
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