2020高中物理第七章机械能守恒定律第9节实验：验证机械能守恒定律课堂优练含解析 人教版必修2 2页

实验：验证机械能守恒定律 ‎1．(2017·浙江省温州市“十五校联合体”高一下学期期中)甲同学准备做“探究功与物体速度变化的关系”实验。乙同学准备做“验证机械能守恒定律”实验。‎ ‎(1)图1为实验室提供的部分器材，甲、乙均要使用的器材是__D__(填字母代号)；‎ ‎(2)用一条纸带穿过打点计时器的限位孔，发现有图2的两种穿法，两同学犹豫不决。你认为__B__(选填“A”或“B”)的穿法更合理；‎ ‎(3)图3是甲乙两同学在实验中得到的两条纸带①、②，纸带①中b点的速度为__0.70(0.68～0.72)__m/s，其中纸带__②__是验证机械能守恒定律实验得到的(填“①”或“②”)；‎ ‎(4)关于这两个实验下列说法正确的是__BD__(填字母代号)‎ A．甲同学可以利用纸带上任意两点间的距离求所需速度 B．甲同学实验时长木板倾斜的目的是使橡皮筋所做的功等于合力所做的功 C．乙同学可以取纸带上任意2个计时点进行数据处理 D．乙同学实验时使重物靠近打点计时器释放的目的是为了获取更多的计时点 解析：(1)两实验均需用打点计时器，故填D。‎ ‎(2)纸带应放在复写纸下面，故填B。‎ ‎(3)vb＝＝0.70 m/s　纸带②的速度越来越大，是验证机械能守恒定律得到的。‎ ‎(4)根据实验原理易判选项BD正确。‎ ‎2．(2019·浙江杭州第十四中学高一下学期检测)如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一摆锤A，在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起，使轻绳偏离竖直方向θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为s - 2 -‎ ‎，下落高度为H。‎ ‎(1)要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位置离最低点的高度，其高度应为__L(1－cosθ) ，同时还应求出摆锤在最低点时的速度，其速度应为__s 。‎ ‎(2)用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒的关系式为__s2＝4HL(1－cosθ) 。‎ 解析：(1)摆锤下降的高度h＝L(1－cosθ)，因摆锤与铁片一起运动到最低点，所以摆锤在最低点时的速度等于铁片的平抛速度v，由H＝gt2，s＝vt 得v＝＝＝s；‎ ‎(2)设摆锤质量为m，由mv2＝mgh得m(s)2＝mgL(1－cosθ)，整理得s2＝4HL(1－cosθ)。‎ - 2 -‎