(新課標(biāo))2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動(dòng)量 綜合技能演練5-1-7.doc
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綜合技能演練5-1-7 1.(2018濰坊二模)圖甲是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn).小圓柱由一根不可伸長的輕繩拴住,輕繩另一端固定.將輕繩拉至水平后由靜止釋放.在最低點(diǎn)附近放置一組光電門,測(cè)出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的擋光時(shí)間Δt,再用游標(biāo)卡尺測(cè)出小圓柱的直徑d,如圖乙所示,重力加速度為g.則 (1)小圓柱的直徑d=________cm. (2)測(cè)出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l,若等式gl=________成立,說明小圓柱下擺過程機(jī)械能守恒. (3)若在懸點(diǎn)O安裝一個(gè)拉力傳感器,測(cè)出繩子上的拉力F,則要驗(yàn)證小圓柱在最低點(diǎn)的向心力公式還需要測(cè)量的物理量是______________(用文字和字母表示),若等式F=____________成立,則可驗(yàn)證向心力公式Fn=m. [解析] (1)小圓柱的直徑d=10 mm+20.1 mm=10.2 mm=1.02 cm. (2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgl=mv2,所以只需驗(yàn)證gl=v2=2,就說明小圓柱下擺過程中機(jī)械能守恒. (3)若測(cè)量出小圓柱的質(zhì)量m,則在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得F-mg=m,若等式F=mg+m成立,則可驗(yàn)證向心力公式,可知需要測(cè)量小圓柱的質(zhì)量m. [答案] (1)1.02 (2)2 (3)小圓柱的質(zhì)量m mg+m 2.(2018青島模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.小鋼球自由下落過程中,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小鋼球先后通過光電門A、B的時(shí)間分別為tA、tB,用小鋼球通過光電門A、B的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度.測(cè)出兩光電門間的距離為h,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,小鋼球所受空氣阻力可忽略不計(jì). (1)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑,讀數(shù)如圖乙所示,鋼球直徑為d=________cm. (2)要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,只要比較________與________是否相等. (3)實(shí)驗(yàn)中小鋼球通過光電門的平均速度________(選填“大于”或“小于”)小鋼球球心通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度,導(dǎo)致動(dòng)能增加量ΔEk總是稍________(選填“大于”或“小于”)重力勢(shì)能減少量ΔEp,且隨小鋼球下落起始高度的增加,誤差越來越________(選填“大”或“小”). [解析] (1)由圖可知,主尺刻度為8 mm,游標(biāo)對(duì)齊的刻度為10,故讀數(shù)為:8 mm+100.05 mm=8.50 mm=0.850 cm. (2)若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí),可以認(rèn)為機(jī)械能守恒; 則有:mgh=mv-mv 即:gh=-. (3)已知經(jīng)過光電門所用的時(shí)間和小球的直徑:則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度,故v=,即等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度. 而小鋼球球心通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度,即為中點(diǎn)的瞬時(shí)速度,因此平均速度小于鋼球球心通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度;因此導(dǎo)致動(dòng)能增加量ΔEk總是稍小于重力勢(shì)能的減少量;由于該過程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多,故增加下落高度后,ΔEp-ΔEk將增大. [答案] (1)0.850 (2)gh - (3)小于 小于 大 3.(2017湖北檢測(cè))某研究性學(xué)習(xí)小組用如下圖(a)所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.讓一個(gè)擺球由靜止開始從A位置擺到B位置(O點(diǎn)正下方),若不考慮空氣阻力,小球的機(jī)械能應(yīng)該守恒,即mv=mgh.直接測(cè)量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v0比較困難.現(xiàn)讓小球在B點(diǎn)處脫離懸線做平拋運(yùn)動(dòng),利用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來間接地測(cè)出v0. 如圖(a)中,懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱的電熱絲,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易瞬間被燒斷,小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng).在地面上放上白紙,上面覆蓋著復(fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時(shí),會(huì)在下面白紙上留下痕跡.用重垂線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M.重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次(小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放),球的落點(diǎn)痕跡如圖(b)所示,圖中米尺水平放置,零刻度線與M點(diǎn)對(duì)齊.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離,再量出M、C之間的距離x,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知重力加速度為g,小球的質(zhì)量為m. (1)根據(jù)圖(b)可以確定小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為________cm. (2)用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v0=________. (3)用測(cè)出的物理量(即題中所給字母)表示出小球從A到B過程中,重力勢(shì)能的減少量ΔEp=________,動(dòng)能的增加量ΔEk=________. [解析] (1)畫一個(gè)圓,將球的落點(diǎn)痕跡全部圈在里面,圓心的位置就是我們要找的球的落點(diǎn),因?yàn)榱憧潭染€與M點(diǎn)對(duì)齊,所以讀出M、C之間的距離即小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離,為65.0 cm(在64.0~65.5 cm之間均對(duì)),注意要估讀一位. (2)在水平方向上x=v0t,在豎直方向上h2=gt2,所以 v0=x. (3)AN的高度為h1,BM的高度為h2,A、B兩點(diǎn)的豎直距離為h1-h(huán)2,所以減少的重力勢(shì)能ΔEp=mg(h1-h(huán)2),動(dòng)能的增加量ΔEk=mv=. [答案] (1)65.0(在64.0~65.5之間均對(duì)) (2)x (3)mg(h1-h(huán)2) 4.(2017河北六校聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,提出了如下圖所示的甲、乙兩種方案:甲方案為用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙方案為用小車在斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn). (1)組內(nèi)同學(xué)對(duì)兩種方案進(jìn)行了深入的討論分析,最終確定了一個(gè)大家認(rèn)為誤差相對(duì)較小的方案,你認(rèn)為該小組選擇的方案是________,理由是_______________________________________. (2)若該小 組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖丙所示,相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02 s,請(qǐng)根據(jù)紙帶計(jì)算出B點(diǎn)的速度大小為________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) (3)該小組內(nèi)同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度,作出v2-h(huán)圖線如圖所示,請(qǐng)根據(jù)圖線計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) [解析] (2)vB= m/s=1.37 m/s. (3)因?yàn)閙gh=mv2,所以g==k,k為圖線的斜率,求得g=9.75 m/s2. [答案] (1)圖甲 采用圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí),由于小車與斜面間存在摩擦力的作用,且不能忽略,所以小車在下滑的過程中機(jī)械能不守恒,故圖乙不能用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒 (2)1.37 (3)9.75- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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