高三物理一輪微專題復(fù)習限時訓(xùn)練：驗證機械能守恒定律（解析版）

1、 新高考物理一輪微專題復(fù)習限時訓(xùn)練驗證機械能守恒定律一、單項選擇題1、在利用打點計時器和重物做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，下列說法正確的是( )A重物的質(zhì)量必須測出才能完成驗證實驗B選取紙帶時必須挑選第一、二兩點間距離接近2 mm的紙帶C處理數(shù)據(jù)時可以避開紙帶上初始時較密集的幾點，選擇后面合適的兩點進行測算與驗證D利用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)時，應(yīng)在坐標系中畫出vh圖像2、在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是略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)量過大B選用的重物質(zhì)量過小C空氣對重物的阻力和打點計時器對紙帶的阻力D實驗時操作不規(guī)范，實驗數(shù)據(jù)測量不準

2、確3、有4條用打點計時器(所用交變電流頻率均為50 Hz)打出的紙帶A、B、C、D，其中一條是做“驗證機械能守恒定律”實驗時打出的為找出該紙帶，某同學(xué)在每條紙帶上選取了點跡清晰的、連續(xù)的4個點，用刻度尺測出相鄰兩個點間的距離依次為s1、s2、s3.請你根據(jù)下列s1、s2、s3的測量結(jié)果確定該紙帶為(已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?.791 m/s2)( )A61.0 mm65.8 mm70.7 mmB41.2 mm45.1 mm53.0 mmC49.6 mm53.5 mm57.3 mmD60.5 mm61.0 mm60.6 mm4、利用如圖所示裝置進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

3、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，其中最合理的是()A用刻度尺測出物體下落高度h，并測出下落時間t，通過vgt計算出瞬時速度vB用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過veq r(2gh)計算出瞬時速度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，并通過heq f(v2,2g)計算出高度hD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v5、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，下列說法正確的是( )A實驗中不需要天平

4、和刻度尺B實驗時應(yīng)先放開紙帶，再接通電源C打點計時器應(yīng)接在電壓為46 V的直流電源上D測量下落高度時，選取的各點應(yīng)距起始點適當遠一些6、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說法中正確的是()應(yīng)選用質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠大于它們所受的阻力；應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動；不需要稱量重錘的質(zhì)量；必須稱量重錘的質(zhì)量，而且要讀到0.01 g.A B C D7、在研究重物自由下落過程中機械能守恒的實驗中，得到如圖所示的一條紙帶，該紙帶上最初打出的幾個點不清楚，紙帶上留下的是后面的一些點算出打下B、C兩點時重物的速度分別是vB、vC，

5、測得B、C兩點間的距離為h，那么驗證機械能守恒的表達式可寫為()Aghveq oal(2,C)veq oal(2,B) Bgheq f(1,2)veq oal(2,C)eq f(1,2)veq oal(2,B)CvCvBgT Dveq oal(2,B)veq oal(2,C)2gh8、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時受到較大的阻力，這樣的結(jié)果會有()Amgheq f(1,2)mv2 Bmgheq f(1,2)mv2Cmgheq f(1,2)mv2 D以上都有可能二、多項選擇題9、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有關(guān)重物的質(zhì)量，下列說法中正

6、確的是()A應(yīng)選用質(zhì)量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠大于它們所受的阻力B應(yīng)選用質(zhì)量較小的重物，使重物的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動C不需要稱量重物的質(zhì)量D必須稱量重物的質(zhì)量，而且要估讀到0.01 g10、用自由落體運動“驗證機械能守恒定律”，就是看eq f(1,2)mveq oal(2,n)是否等于mghn，計數(shù)點的編號為0、1、2、n.下列說法中正確的是()A打點計時器打第一個點0時，物體的速度應(yīng)為零Bhn是計數(shù)點n到計數(shù)點0的距離Cm為重物的質(zhì)量，需用天平稱量D用vngtn計算vn時，tnnT(T為打點周期)11、某研究性學(xué)習小組做完教材中規(guī)定的實驗后，又根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)用

7、數(shù)據(jù)處理軟件Excel擬合出各種圖像假設(shè)該小組一切操作均很規(guī)范，則下列圖像中可能正確的是(其中h表示物體下落的高度，H表示物體離地面的高度)()12、用自由落體驗證機械能守恒定律，就是看eq f(1,2)mveq oal(2,n)是否近似等于mghn(n為計時點的編號0、1、2、)下列說法中正確的是()A打點計時器打第一個點0時，重物的速度為零Bhn為計時點n到計時點0的距離Cm為重物的質(zhì)量，需用天平稱量D用vngtn計算vn時，tn(n1)T(T為打點周期)三、非選擇題13、進行“驗證機械能守恒定律”的實驗中： (1)兩實驗小組同學(xué)分別采用了如上圖甲和乙所示的裝置，采用兩種不同的實驗方案進行

8、實驗在圖甲中，下落物體應(yīng)選擇密度_(選填“大”或“小”)的重物；在圖乙中，兩個重物的質(zhì)量關(guān)系是m1_m2(選填“”“”或“天平甲圖乙中還受到細線與滑輪的阻力的影響(2)0.8670.852在誤差允許的范圍內(nèi)，重物下落時機械能守恒解析：(1)為了減小空氣阻力的影響，選擇體積小、密度大的重物；在題圖乙中，m2在m1的拉力作用下向上運動，所以m1m2.兩重物質(zhì)量不等，分析系統(tǒng)損失的重力勢能是否近似等于增加的動能時，兩邊質(zhì)量不能約去，故需要天平測量兩重物的質(zhì)量題圖乙中所示實驗還受到細線與滑輪的阻力的影響，機械能損失較大，故題圖甲所示實驗方案較為合理(2)重力勢能減少量為EpmghOB0.867 J；打

9、B點時重物的速度為vBeq f(xOCxOA,4T)，打B點時重物的動能為EkBeq f(1,2)meq blc(rc)(avs4alco1(f(xOCxOA,4T)20.852 J，可見在誤差允許的范圍內(nèi)，重物下落時機械能守恒14、答案：(1)0.125 J1.08 m/s(2)B解析：(1)從O點至D點的過程中，重物的重力勢能變化量大小EpmghOD0.29.86.40102 J0.125 JvDeq f(hCE,2T)eq f(8.784.46102,20.02) m/s1.08 m/s.(2)由機械能守恒定律可得mgheq f(1,2)mv2可得v22gh故v2h圖線是過原點的傾斜直線

10、，且斜率k2g，故選B.15、答案：(1)C(2)(eq f(d,t2)2(eq f(d,t1)22gL解析：(1)根據(jù)機械能守恒的表達式，可知不需要測量矩形線框的質(zhì)量，故A錯誤；實驗中需要測量過程中重力勢能的減小量，因此需要測量矩形線框上、下邊之間的距離L，不需要測量釋放時其下邊離光電門的高度h，故B錯誤，C正確；根據(jù)機械能守恒定律的表達式，可知不需要測量矩形線框上、下邊通過光電門的時間間隔t，故D錯誤(2)本實驗中用矩形線框下、上邊通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故有：v1eq f(d,t1)，v2eq f(d,t2)根據(jù)機械能守恒有：mgLeq f(1,2)mv22eq f(1,2)

11、mv12即(eq f(d,t2)2(eq f(d,t1)22gL.16、答案：(1)3.80(2)0.32(或3.2101)(3)大于(4)eq f(2mg,kd2)m解析：(1)游標卡尺主尺的整數(shù)部分為3 mm，游標尺零刻線以右與主尺上的刻度對準的刻線數(shù)為16，乘eq f(1,20)，則小數(shù)部分為0.80 mm，遮光條的寬度為整數(shù)部分加小數(shù)部分，為3.80 mm.(2)滑塊經(jīng)過光電門的瞬時速度為veq f(d,t)，代入解得v0.32 m/s.(3)勻加速運動中間位移處速度大于中間時刻時速度，考慮遮光條寬度的影響，遮光條通過光電門的平均速度即中間時刻速度應(yīng)該小于滑塊通過B點時的瞬時速度，動能

12、的增加量測量值偏小，則在滑塊從A點運動至B點的過程中，滑塊、遮光條與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量測量值大于動能的增加量測量值(4)對整個系統(tǒng)列機械能守恒mgxeq f(1,2)(Mm)eq blc(rc)(avs4alco1(f(d,t)20，整理得eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,t)2eq f(2mg,Mmd2) x即keq f(2mg,Mmd2)，解得Meq f(2mg,kd2)m.17、答案：(1)1.0204(4.0或4.00也對)(2)gh和eq f(voal(,A2),2)eq f(voal(,B2),2)(3)小球上升過程中速度越大，所受阻力越大解析：(1)根據(jù)游標卡尺讀數(shù)原理知題圖甲所示的小球直徑為d10 mm0.054 mm10.20 mm1.020 cm.由于小球通過光電門時間很短，可以用通過光電門的平均速度代替瞬時速度，由速度定義可知，vAeq f(d,t)eq f(10.20,2.55) m/s4.0 m/s；(2)小球從A到B，重力勢能增加mgh