物理必修二重点实验练习-人教版高一物理必修2同步练习(有答案)

物理必修二重点实验练习
一、研究平抛物体的运动实验
1、在做“研究平抛物体的运动”实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小
球做平抛运动的轨迹.
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项填在横线上______.
A.通过调节使斜槽末端的切线保持水平
B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
C.每次必须由静止释放小球，而释放小球的位置始终相同
D.将球的位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学在做实验时，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=10cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示的a、b、c、d，则小球平抛的初速度的计算公式为v0=_____（用L，g表示），其值是____m/s，小球过c点时速度的大小约为_____m/s（g取10m/s2）.
2、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离Δs相等的三点A、B、C，量得Δs=0.2m.又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：
（1）物体抛出时的初速度为_____m/s;
（2）物体经过B点时的竖直分速度为_____m/s;
（3）抛出点在A点上方的高度为_____m.
二、探究功与速度变化的关系
3、某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。

打点计时器的工作频率为50Hz
（1）实验中木板略微倾斜，这样做。

A．是为了使释故小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放。

把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W．…橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。

根据纸带求得小车获得的速度为m／s。

（保留三位有效数字）
（3）若根据多次测量数据画出的W—v图像如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图。

三、验证机械能守恒定律
4、“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示采用重物自由下落的方法：
(1)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，所用重物的质量为200 g。

实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。

计算B点瞬时速度时，甲同学用v B2＝2gx OB，乙同学用v B＝x AC/2T其中所选方法正确的是______(选填“甲”或“乙”)同学；根据以上数据，可知重物由O运动到B点时动能的增加量等于_______ J，重力势能减少量等于________ J(计算结果均保留3位有效数字)。

(2)实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是
________________________________________________________________________。

5、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。

重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A ．按照图示的装置安装器件；
B ．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C ．用天平测出重锤的质量；
D ．先释放纸带，再接通电源，打出一条纸带；
E ．用秒表测出重锤下落的时间；
F ．测量纸带上某些点间的距离；
G ．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没必要进行的步骤是_________；其中操作错误的步骤是_________
（2）在实验中，重锤的质量 m = 1kg ，重锤自由下落得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为 0.04s 。

那么从打点计时器打下起点 P 到打下 B 点的过程中，物体重力势能的减少量 △E p = _______ J ，此过程中物体动能的增加量 △E k =______ J 。

（取g = 9.8m/s 2，结果保留三位有效数字）
（3）用v 表示各计数点的速度，h 表示各计数点到P 点的距离，以2
2
v 为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出 2
2
v - h 的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是______________。

6、如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是（填字母代号）
A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺
（2）实验中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．某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是．
A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间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=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=计算得出高度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
（3）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T．为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F 点的过程中，重锤重力势能的减少量△E p=．动能的增加量△E k=（用题中所给字母表示）．
（4）某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2﹣h图线，图象是一条直线，此直线斜率k=（用题中字母表示）．
参考答案
1、1-AC；2-2；3-2；4-3.2
2、（1）设物体抛出时的初速度为v，水平方向发生Δs位移所用时间为t，则
Δs=vt，h2－h1=gt2 可解得v=2m/s，t=0.1s
（2）v B y==1.5m/s
（3）从抛出到落到B点的时间为t B，v B y=gt B
得t B==0.15s 从抛出点落到A点的时间t A=t B-t=0.05s
抛出点到A的竖直高度为h A=gt A2/2=0.0125m.
3、【答案解析】（1）CD；（2）2.00；（3）C．
4、 (1) 乙、0.369 、0.376
(2)克服空气对重物和打点计时器对纸带的阻力做功
5、（1）CE BD （2）2.28J 2.26J（3）当地重力加速度（各2分）
6、解：（1）实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，所以不需要测量物体的质量，故不需要天平与砝码．故选：D．（2）D；
（3）从O点到F点的过程中，重锤重力势能的减少量△E p=mgh2，
到达F点时的速度：v F==，重物动能的增加量：△E K=mv F2=；
（4）由动能定理可知：（mg﹣f）h=mv2，整理得：v2=h，v2﹣h图象的斜率：k=。