动能定理实验、机械能守恒定律实验、动量守恒实验(含答案)

1实验部分基础部分1.关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是()A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出2.（多选）在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是()A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度3.在“探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次()A．做的功一样B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同C．产生的动能相同D．产生的重力势能相同4.如图所示为与小车相连、穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距并不都是均匀的，下列说法正确的是（）。①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的③利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度④利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确定小车的速度A．①③B．②④C．①④D．②③5.用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：（1）适当垫高木板是为了________。（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________（填“全部”“前面部分”或“后面部分”）。（3）若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的W-v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是________。6．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有()A．重锤的质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度7．“验证机械能守恒定律”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得2到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列说法正确的是()A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(s6－s1)等于(s2－s1)的6倍C．由纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s8．进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：以下方案中只有一种正确，正确的是（）．(填入相应的字母)A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v.B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度v.C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝v22g计算出高度h.D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.9.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如上图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）。按要求将下列问题补充完整。（1）纸带的________(左、右)端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________________m/s；（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_____________J；（计算结果保留两位有效数字）（4）实验的结论是_______________________提高部分1.（15广东卷）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度，①请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系起有重物的纸带,使重物(填“靠近”或“远离”)计时器下端；，，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。②图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取(填“b”或“c”)来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和。32.（全国新课标II卷，22）（6分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．⑴实验中涉及到下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是（填入代表步骤的序号）．⑵图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为m/s．比较两纸带可知，（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．图b3.（北京卷，21（2））利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（）。A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量和势能变化量C.速度变化量和高度变化量②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种．．器材是（）。A.交流电源B.刻度尺C.天平（含砝码）③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量pE＝，动能变化量kE＝。④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是（）。4A．利用公式vgt计算重物速度B．利用公式2vgh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响D．没有采用多次试验去平均值的方法⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘2vh图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。4.（江苏卷，11）（10分）某同学用如题11–1图所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v=d/t作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒．（1）用ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到之间的竖直距离.A钢球在A点时的顶端B钢球在A点时的球心C钢球在A点时的底端（2）用ΔEk=212mv计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为cm．某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v=m/s．(3)下表为该同学的实验结果：他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点？请说明理由．（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议．5.（四川卷，8）I．（6分）用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到CO气垫导轨光电门滑块遮光片BCA5所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是__________________。（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量______。A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块（含遮光片）的质量（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将______。A．增大B．减小C．不变6.用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）下面列举了该实验的几个操作步骤A．按照图所示的装置安装器件；B．将打点计时器接到直流电源上；C．先释放m2，再接通电源打出一条纸带；D．测量纸带上某些点间的距离；E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能．其中操作不当的步骤是______（填选项对应的字母）．（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=______J，系统势能的减少量△Ep=0.60J，由此得出的结论是______；（3）若某同学作出v2/2-h图象，可以计算当地重力加速度g，请写出计算g的表达式______．（用字母表示）7.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下：⑴把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器；⑵改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力；⑶用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；⑷接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就6在纸带上打下一系列的点,测出x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T.判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是;本实验还需直接测量的物理量是:(用相应的符号表示).探究结果的表达式是(用相应的符号表示).8.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1-7-6所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）还需要补充的实验器材是（2）某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2．要完成本实验，还缺哪些实验步骤或应控制的实验条件？若用如上的字母代表实验中测量到的物理量，写出本实验最终要验证的数学表达式．（3）若挑选的一条点迹清晰的纸带，如图1-7-7所示，且已知滑块的质量为Ｍ，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5（图中未标出s3、s4、s5），则由此可求得纸带上由Ｂ点到Ｅ点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝；该滑块动能改变量的表达式为ΔEk＝．（结果用题中已知物理量的字母表示）9.某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz．（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器