1．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是( ) A．重物质量的称量不准会造成较大误差 B．重物质量选用得大些，有利于减小误差 C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差 D．纸带下落和打点不同步会造成较大误差
v2n
解析：选BD.从需要验证的关系式ghn＝2看，与质量无关，A错误．当重物质量大一些时，空气阻力可以忽略，B正确，C错误．纸带先下落而后打点．此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，D正确．
2．(2013·阜阳一中高三测试)关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是( )
A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越小，误差就越小
B．称出重锤的质量，是不可缺少的步骤
C．纸带上第1、2两点间距若不接近2 mm，无论怎样处理实验数据，实验误差一定较大
D．处理打完点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法
1
解析：选D.A选项中，没有考虑纸带过短，长度测量的相对误差增大，故A错误；由2
1
2
mv＝mgh知，只需验证2v2＝gh即可，不必测重锤质量，故B错；对C项中的纸带，可选
11
2
点迹清晰的距离合适的任两点(M、N)，通过计算ΔEk＝2mvN－2mv2M与mghMN比较，实验误差不一定大，故C错；由于自由落体加速度较大，因此除去第1、2两点距离可能很小，其他相邻两点间的距离均大于或远大于2 mm，用毫米刻度尺测量完全可以，不必采用“计数点”法，故D正确．
3.
图5－6－6
利用图5－6－6所示装置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，正确的是( )
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
v2
速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝2g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
解析：选D.在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度看做g，只能把它当做未知的定值，所以正确方案只有D项．
4．(2013·巢湖质检)(1)在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图5－6－7所示．设重锤质量为m、交流电周期为T，则打点4时重锤的动能可以表示为__________．
图5－6－7
(2)为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是__________(填选项的序号即可)．
A．取当地的实际g值
B．根据打出的纸带，用Δx＝gT2求出 C．近似取10 m/s2即可 D．以上说法均错误
h5－h311?h5－h3?
2?2解析：(1)打点4的速度v4＝2T，因此动能Ek＝2mv4＝2m??2T?.(2)在“验证机械能守恒定律”实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g值，应取当地的实际g值．
1?h5－h3?1?h5－h3?
答案：(1)8m?T?2或2m?2T?2 (2)A 5.
图5－6－8
图5－6－8为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)
A．米尺 B．秒表
C．0～12 V的直流电源 D．0～12 V的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.(写出两个原因)
(1)打点计时器需要交流电源，解析：测量高度h和纸带上计数点之间的距离需要米尺．所
以选A、D.
(2)此实验主要误差来源有两方面：①摩擦阻力；②测量误差． 答案：(1)AD
(2)纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差． 6．(2013·皖南八校联考)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图5－6－9所示的甲或乙方案来进行．
图5－6－9
(1)比较这两种方案，方案________好些(选填“甲”或“乙”)，理由是________________________________________________________________________．
(2)如图5－6－10是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s，该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据______________________．
图5－6－10
图5－6－11
(3)同学们利用方案甲得到的另一纸带算出相应点的速度，作出v2－h图象如图5－6－11所示．图象说明机械能守恒定律________(选填“正确”或“错误”)．若你认为实验验证了机械能守恒定律，则根据图象求出当地的重力加速度g＝______ m/s2(结果保留两位有效数字)．若你认为实验没有验证机械能守恒定律，请说明理由________________．
1
解析：若机械能守恒定律成立，则有mgh＝2mv2，即v2＝2gh，v2－h图象为过原点的
3
直线，其斜率k＝2g.根据题图得k＝0.153 m/s2＝19.6 m/s2，则g＝9.8 m/s2.
答案：(1)甲 因为这个方案摩擦阻力小、误差小、操作方便 (2)乙 物体运动的加速度比重力加速度小很多 (3)正确 9.8 7.
图5－6－12
(2013·黄山模拟)用如图5－6－12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．图5－6－13中给出的是实验中获取的一条纸带；已知所用打点计时器电源的频率为50 Hz,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所示．已知m1＝50 g、m2＝150 g，则(g取9.8 m/s2，所有结果均保留三位有效数字)
图5－6－13
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝________ m/s；
(2)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________ J，系统势能的减少量ΔEp＝________ J，由此得出的结论是
________________________________________________________________________；
图5－6－14
1
(3)若某同学作出2v2－h图象如图5－6－14，则当地的实际重力加速度g＝________ m/s2.
h45＋h56
解析：(1)v5＝2T 0.2160＋0.2640
m/s＝2.40 m/s. ＝2×0.1(2)在打点0～5过程中系统动能的增量
1
2
ΔEk＝2(m1＋m2)v5＝0.576 J 系统势能的减少量
ΔEp＝m2gh05－m1gh05＝0.588 J.
由此得出：在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．
115.82
22
(3)由mgh＝2mv可知，2v－h图象的斜率为当地重力加速度g，由题图可知，g＝0.60 m/s2＝9.70 m/s2.
答案：(1)2.40 (2)0.576 0.588 结论见解析 (3)9.70
2014高考物理总复习专题训练 第5章实验7.
