《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）（解析版）

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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___________。

【答案】大于重物克服阻力做功

【解析】

(1)[1][2]重物减少的重力势能

打出点 C时的速度为

故增加的动能为

(2)[3][4]由于阻力的存在，重物克服阻力做功，所以重物减少的重力势能一般大于增加的动

能。

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________。

【答案】秒表、天平 D 0.50 0.48 > 摩擦阻力和空气阻力对物体做负功，机械能减

少

【解析】

(1)[1]其中不必要的器材是：秒表，通过打点计时器打出的点可以计算时间。该实验比较

m约去了，即比较，所以不需要用天平；

(2)[2]该实验验证

作的图像，图线应该是过原点的直线，故选 D。

(3)[3]从起点 O到打下记数点 B的过程中重力势能减少量△Ep=mgh=1×10×0.0501J≈0.50J

[4]B点的瞬时速度

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