《高一物理同步精品课堂（新教材人教版必修第二册）》8.5 验证机械能守恒定律（精选练习）（原卷版）

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人教版新教材物理必修第二册第八章《机械能守恒定律》

8.5 验证机械能守恒定律

精选练习

1．（2021·沙洋县沙洋中学高一月考）某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律。实

验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源，然后释放纸带。打出的纸带如图所示，选取

纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E，测出 A点距起点 O的距离为，点 A、C间的

距离为，点 C、E间的距离为。已知重物的质量为 m，交流电的频率为 f，从释放纸带

到打出点 C：

（1）重物减少的重力势能 ___________，增加的动能为 ___________。若算

得的和值很接近，则说明在误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒。

（2）一般来说，实验中测得的 ___________ （填“大于”、“等于”“小于”），

这是因为___________。

2．（2020·海城市南台高级中学高一期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物

自由下落的方法。

（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、

低压交流电源、导线、重锤、天平，其中不必要的是_________。

（2）如果以为纵轴，以 h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的_________；

A． B． C． D．

（3）在一次实验中，质量 1kg 的重物自由下落，在纸带上打出一系列相邻的点，如图所示，

长度单位 cm，那么从起点 O到打下记数点 B的过程中重力势能减少量是 ΔEp=________ J，

此过程中物体动能的增加量 ΔEk=_______J（g取10m/s2，结果均保留两位有效数字）；通

过计算，数值上 ΔEp______ΔEk（填“>”“=”或“<”），这是因为________。

3．（2021·全国高一课时练习）某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律：光滑圆

弧轨道竖直放置，轨道边缘标有表示圆心角的刻度，轨道最低点装有压力传感器。现将小

球置于轨道上 θ刻度处由静止释放，当其通过最低位置时，读出压力传感器的示数 F，已

知当地重力加速度为 g。

(1)为验证小球在沿轨道下滑过程中机械能守恒，实验中还必须测量的物理量有__________

_。

A．轨道的半径 R

B．小球的质量 m

C．每次小球释放点离地面的高度 h

D．每次小球在轨道上运动的时间 t

(2)根据实验测得的物理量，写出小球在运动过程中机械能守恒应满足的关系式为

F=___________。

(3)写出一条提高实验精确度的建议：___________。

4．（2021·渝中区·重庆巴蜀中学高一月考）如图甲所示，气垫导轨轨道上有很多小孔，气

泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，两者不会直接

接触，这样滑块在导轨上运动时受到的阻力很小，几乎可以忽略，光电门由光源和光敏管

组成，光源和光敏管相对，光源射出的光使光敏管感光。当滑块经过光电门时，其上的遮

光片把光遮住光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间，并通过数码屏显示出来，根据遮

光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过光电门时的速度。某物理兴趣小组同学为了验

证物体沿光滑斜面下滑过程机械能守恒，利用气垫导轨和光电门设计了如图乙所示的实验

装置，在导轨左端某位置装上光电门P，将原来已调至水平的气垫导轨的右端适当垫高，

设轨道与水平桌面的夹角为，滑块和遮光片的总质量为 M，遮光片的宽度为 d，重力加

速度为 g，若测得滑块释放点距离光电门的距离为 l，滑块经过光电门的遮光时间为 t，则

（以下 3问均用题目中所给字母表示）：

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