2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第6講 實(shí)驗(yàn)六 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律模擬檢測(cè).doc

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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第6講 實(shí)驗(yàn)六 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律模擬檢測(cè) 1．(xx年增城調(diào)研)利用如圖5－6－7所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)． 圖5－6－7 (1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有________．(選填字母) A．大小合適的鐵質(zhì)重錘 B．體積較大的木質(zhì)重錘 C．刻度尺 D．游標(biāo)卡尺 E．秒表 (2)圖5－6－8是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC． 重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T.從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量|ΔEp|＝________，動(dòng)能的增加量ΔEk＝________. 圖5－6－8 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，對(duì)于這個(gè)誤差產(chǎn)生的主要原因是________________________________． (4)某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪v2－h(huán)圖象去研究機(jī)械能是否守恒．若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2－h(huán)圖象是(　　) 　　　　　　 A 　　　　　B　　　　　　C 　　　　 D 【答案】(1)AC　(2)mghB　　(3)空氣阻力作用　(4)A 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中為了減小阻力的影響，重錘選擇合適的鐵質(zhì)重錘．需要測(cè)量某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則需測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，所以還需刻度尺．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是記錄時(shí)間的器材，所以不需要秒表，實(shí)驗(yàn)中不需要游標(biāo)卡尺．故選A、C． (2)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：vB＝＝， 則動(dòng)能的增加量為：ΔEk＝mv＝m2＝. 重錘重力勢(shì)能的減少量為：|ΔEp|＝mghB． (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，對(duì)于這個(gè)誤差產(chǎn)生的主要原因是由于空氣阻力作用． (4)若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，根據(jù)動(dòng)能定理，則有mgh－fh＝mv2，解得v2＝h，可知v2－h(huán)圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線．故選A． 2．(xx年珠海調(diào)研)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)在墻上固定一豎直標(biāo)尺，讓小鋼球在標(biāo)尺附近無(wú)初速度釋放，并啟動(dòng)數(shù)碼相機(jī)的連拍功能，得到了如圖5－6－9所示的照片．已知相機(jī)連拍頻率為10張/秒，標(biāo)尺的單位為cm，當(dāng)?shù)刂亓铀俾蕿?.8 m/s2. (1)為獲得鋼球在B位置的動(dòng)能，需要求得經(jīng)B位置時(shí)的速度vB．下列求法中正確的是________(填序號(hào))，其中T為連拍相鄰兩張照片的時(shí)間間隔． 圖5－6－9 A．vB＝gT　　　　　　　　B．vB＝　　　　　　　C．vB＝ (2)運(yùn)用正確的方法可得鋼球在D位置的速率vD＝________m/s.(取3位有效數(shù)字) (3)若要驗(yàn)證鋼球在B、D兩點(diǎn)的機(jī)械能是否相等，除測(cè)定vB、vD外還需測(cè)量的物理量及符號(hào)是___________________________________；需驗(yàn)證的等式是________________．造成本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是________________________． 【答案】(1)C　(2)3.88～3.94　 (3)BD間的高度差hBD(或BD間距離)　v－v＝ghBD　空氣阻力做功(或有空氣阻力) 3．(xx年海南卷)某同學(xué)用圖5－6－10甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間＝9.80 m/s2.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖5－6－10乙所示．紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這3個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值．回答下列問(wèn)題(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)： 甲　　　　　 　　　 乙　　　 圖5－6－10 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB＝______m/s； (2)通過(guò)分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說(shuō)明分析的依據(jù)． 【答案】(1)3.90　(2)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律，因?yàn)樵谡`差范圍內(nèi)，重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能增加量． 【解析】(1)重物速度的大小vB＝＝ m/s＝3.90 m/s； (2)設(shè)重物質(zhì)量為m，OB對(duì)應(yīng)的下落過(guò)程中，重力勢(shì)能減少量為ΔEp減＝mghB＝7.70m，動(dòng)能增加量為ΔEk增＝mv＝7.61m，在誤差允許范圍內(nèi)，可以認(rèn)為相等，因此驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．