利用图7－9－11装置做“验证机械能守恒定律”的实验．图7－9－11

题型：实验探究题题类：压轴题难易度：困难

人教版物理必修二第七章第九节实验：验证机械能守恒定律同步练习

利用图7－9－11装置做“验证机械能守恒定律”的实验．

图7－9－11

（1）、除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________．（选填器材前的字母）

A、大小合适的铁质重锤 B、体积较大的木质重锤 C、刻度尺 D、游标卡尺 E、秒表

（2）、

图7－9－12是实验中得到的一条纸带．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h_A、h_B、h_C.

重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的周期为T.从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|ΔE_p|＝，动能的增加量ΔE_k＝．

图7－9－12

（3）、在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是________．

A、释放重锤前，使纸带保持竖直 B、做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤 C、为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v ，可测量该点到O点的距离h ，再根据公式v＝计算，其中g应取当地的重力加速度 D、用刻度尺测量某点到O点的距离h ，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度

（4）、

某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h ，并计算出打相应计数点时重锤的速度v ，通过描绘－h图象去研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的－h图象是图7－9－13中的．

图7－9－13

举一反三

如图所示，ABC为一固定的半圆形轨道，轨道半径R=0.4m，A、C两点在同一水平面上．现从A点正上方h=2m的地方以v₀=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球（可视为质点），小球刚好从A点进入半圆轨道．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s² ．

如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中（）

如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等．Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（）

在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中（）

如图所示，在光滑的水平面上，静止的物体B侧面固定一个轻弹簧，物体A以速度v₀沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，两物体的质量均为m．

（i）求它们相互作用过程中弹簧获得的最大弹性势能E_p；

（ii）若B的质量变为2m，再使物体A以同样的速度通过弹簧与静止的物体B发生作用，求当弹簧获得的弹性势能也为E_p时，物体A的速度大小．

如图所示，PQ、MN两轨道间距L=1 m，其中Pe、Mf段是光滑轨道且ce、df段水平，而eQ、fN段为水平粗糙轨道，同时在efhg区域存在方向竖直向下、磁感应强度B=2 T的匀强磁场，定值电阻R₁=2 Ω.现有质量m=1 kg、电阻R=2 Ω的两根导体棒ab和cd，导体棒cd静止在水平轨道上，导体棒ab在距cd高H=0.45 m处由静止释放，ab棒在光滑轨道上加速下落至cd 棒处与其发生弹性碰撞，两者速度发生交换后导体棒cd进入匀强磁场区域，在磁场中运动时间t=1 s后恰好停在磁场右边界gh处，其中导体棒cd与水平粗糙轨道间的动摩擦因数μ=0.1，g取10 m/s² ，不计轨道电阻与其他阻力.

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