2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實驗六 驗證機械能守恒定律高效演練.doc
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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實驗六 驗證機械能守恒定律高效演練 1.關(guān)于“驗證機械能守恒定律”的實驗中,以下說法正確的是( ) A.實驗中摩擦是不可避免的,因此紙帶越短越好,因為紙帶越短,克服摩擦力做的功就越少,誤差就越小 B.實驗時需稱出重物的質(zhì)量 C.紙帶上第1、2兩點間距若不接近2 mm,則無論怎樣處理實驗數(shù)據(jù),實驗誤差都一定較大 D.處理打點的紙帶時,可以直接利用打點計時器打出的實際點跡,而不必采用“計數(shù)點”的方法 解析:選D.A選項中,紙帶過短,長度測量的相對誤差較大,故A錯誤;由mv2=mgh知,只需驗證v2=gh即可,不必測重物質(zhì)量,故B錯誤;對C選項中的紙帶,可選點跡清晰、距離合適的任意兩點M、N,通過計算ΔEk=mv-mvM2與mghMN比較,實驗誤差不一定大,故C錯誤;由于自由落體加速度較大,因此除去1、2兩點距離可能很小,其他相鄰兩點間的距離均大于或遠(yuǎn)大于2 mm,用毫米刻度尺測量完全可以,不必采用“計數(shù)點”法,故D正確. 2.利用如圖所示裝置進(jìn)行驗證機械能守恒定律的實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案,正確的是( ) A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=計算出高度h D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v 解析:選D.在驗證機械能守恒定律的實驗中不能將物體下落的加速度看做g,只能把它當(dāng)做未知的定值,所以正確方案只有D項. 3.(xx南寧模擬)用如圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”. (1)下列物理量需要測量的是________,通過計算得到的是________(填寫代號). A.重錘質(zhì)量 B.重力加速度 C.重錘下落的高度 D.與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度 (2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g.圖乙是實驗得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點.根據(jù)測得的x1、x2、x3、x4寫出重錘由B點到D點勢能減少量的表達(dá)式________,動能增量的表達(dá)式________.由于重錘下落時要克服阻力做功,所以該實驗的動能增量總是________(選填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減少量. 答案:(1)C D (2)mg(x3-x1) 小于 4.(xx河南適應(yīng)性測試)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,使質(zhì)量m=200 g的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為紙帶下落的起始點,A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)的點.已知打點計時器每隔T=0.02 s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8 m/s2,那么 (1)計算B點的瞬時速度時,甲同學(xué)采用v=2gxOB,乙同學(xué)采用vB=,其中________(選填“甲”或“乙”)同學(xué)所選擇的方法更符合實驗的要求. (2)在計算重力勢能時,關(guān)于重力加速度g的數(shù)值,丙同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度代入,丁同學(xué)通過對紙帶上的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算,用紙帶下落的加速度代入,其中________(選填“丙”或“丁”)同學(xué)的做法是正確的. (3)某同學(xué)想根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進(jìn)一步計算重物和紙帶下落過程中所受到的阻力,他先算出紙帶下落的加速度,進(jìn)而算出阻力f=________N.(保留一位有效數(shù)字) 解析:由該實驗的原理可知,實驗中的速度不能用自由落體運動規(guī)律來計算,因此乙同學(xué)的方法更符合實驗要求.由于要驗證機械能守恒定律,因此要代入當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋皇羌垘У募铀俣?,所以丙同學(xué)的做法正確;由牛頓運動定律結(jié)合紙帶中得到的實際加速度可以計算出阻力. 答案:(1)乙 (2)丙 (3)0.06 5.(xx珠海模擬)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00 kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點.已知打點計時器每隔0.02 s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80 m/s2,那么: (1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點到________點來驗證機械能守恒定律; (2)從O點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的減少量ΔEp=________J,動能增加量ΔEk=________J(結(jié)果取三位有效數(shù)字); (3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是如圖中的________. 解析:(1)由題中所給數(shù)據(jù),只可求出B點的速度,故選取OB段來驗證機械能守恒定律. (2)ΔEp=mgOB=1.009.800.192 0 J=1.88 J ΔEk=mv=1.002J=1.84 J. (3)由mgh=mv2得:∝h,故A正確. 答案:(1)B (2)1.88 1.84 (3)A 6.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示.在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象. (1)實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的Δt1________Δt2(填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平. (2)用游標(biāo)卡尺測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d=________mm. (3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連,鉤碼Q的質(zhì)量為m.將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,還應(yīng)測出________和________(寫出物理量的名稱及符號). (4)若上述物理量間滿足關(guān)系式 ________________________________________________________________________, 則表明在上述過程中,滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒. 解析:(1)導(dǎo)軌水平時,滑塊做勻速運動,Δt1=Δt2. (2)d=5 mm+00.1 mm=5.0 mm. (4)滑塊通過光電門的速度為v1=,v2=,M、m組成的系統(tǒng)機械能守恒,則mgL=(M+m)2-(M+m)2. 答案:(1)= (2)5.0 (3)滑塊質(zhì)量M 兩光電門間距L (4)mgL=(M+m)2-(M+m)2- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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