安徽2013高考物理一輪精品測試：5.5-2實(shí)驗(yàn)(2)

1、實(shí)驗(yàn)(2)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 隨堂演練鞏固1.關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的下列說法中,哪些是正確的( ) A.選用重物時,重的比輕的好 B.選用重物時,體積小的比體積大的好 C.選取重物后,要稱出它的質(zhì)量 D.重物所受的重力,應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶受到打點(diǎn)計時器的阻力 【解析】 在選取重物時,由于有空氣阻力和摩擦阻力的存在,因此,應(yīng)該選取質(zhì)量比較大、體積比較小的重物,這樣可以使重物的重力遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶受到的打點(diǎn)計時器的摩擦阻力. 【答案】 ABD 2.在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)重物減少的勢能總是大于重物增加的動能,造成這種現(xiàn)象的原因是 ( ) A.選用的重物質(zhì)量過

2、大 B.選用的重物質(zhì)量過小 C.空氣對重物的阻力和打點(diǎn)計時器對紙帶的阻力 D.實(shí)驗(yàn)時操作不太仔細(xì),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確 【解析】 由得驗(yàn)證過程與m無關(guān),主要是存在阻力,減少的重力勢能除轉(zhuǎn)化為動能外,還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.故選C. 【答案】 C 3.在”驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列物理量中需要用工具測量的有通過計算得到的有. A.重物的質(zhì)量 B.重力加速度 C.重物下落的高度 D.與重物下落高度對應(yīng)的重物瞬時速度 【解析】 通過實(shí)驗(yàn)原理可知,重物下落高度要用毫米刻度尺直接量出,下落這一高度時對應(yīng)的瞬時速度用平均速度求出,故需用工具測量的是C,通過計算得到的是D. 【答案】 C D 4.在用打

3、點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1.00 kg的重物自由下落,打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列點(diǎn).如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O為第一個點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出).已知打點(diǎn)計時器每隔0.02 s打一次點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80 m/.那么: (1)紙帶的 端(選填”左”或”右”)與重物相連; (2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)和 點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律; (3)從O點(diǎn)到所取點(diǎn),重物重力勢能減少量= J,動能增加量= J;(結(jié)果取三位有效數(shù)字) (4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 . 【解析】 重物在下落過程中做加速運(yùn)動,紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的距離增

4、大,故紙帶左端與重物相連;重物做勻變速直線運(yùn)動,在某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度,故可計算紙帶上B點(diǎn)對應(yīng)的重物的瞬時速度,應(yīng)取圖中的O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.從O到B,重物的重力勢能減少.88 J,B點(diǎn)對應(yīng)的速度 m/1.92 m/s,物體動能的增加量.84 J.可得出結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),重物下落過程中機(jī)械能守恒. 【答案】 (1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在誤差允許的范圍內(nèi),重物下落過程中機(jī)械能守恒 5.用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證、組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.從高處由靜止開始下落上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

5、下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點(diǎn),每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.已知 g、 g,則:(g取10 m/s,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (1)在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度v= m/s; (2)在打點(diǎn)05過程中系統(tǒng)動能的增量 J,系統(tǒng)勢能的減少量 J,由此得出的結(jié)論是 ; (3)若某同學(xué)作出-h圖象如圖,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g= m/s. 【答案】 (1)2.4 (2)0.58 0.60 在誤差允許的范圍內(nèi)、組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 (3)9.7 6.(2011海南單科,14)現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,水平桌面上固定一傾斜的

6、氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t.用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A,B兩點(diǎn)的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看做滑塊通過B點(diǎn)時的瞬時速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作圖; (1)若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放,則在滑塊從A運(yùn)動至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為 .動能的增加量可表示為 .若在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒與s的關(guān)系式為 . (2)多次改變光電門的位置,每次均令滑塊自同一點(diǎn)(A點(diǎn))下滑,測量相應(yīng)的s與t值,結(jié)果如下表所示: 以s為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo),在圖2中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù)5個數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線,求得該直線的斜率k= 保留三位有效數(shù)字).由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計算出s直線的斜率將k和進(jìn)行比較,若其差值在試驗(yàn)允許的范圍內(nèi),則可認(rèn)為此試驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.【解析】 (1)重力勢能的減少量 到達(dá)B點(diǎn)的速度為