人教版高中物理必修第二冊(cè)第八章5實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件

5．實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第八章

機(jī)械能守恒定律[實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)]

1．會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。2．掌握利用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理和方法。3．會(huì)使用氣墊導(dǎo)軌、光電門，理解并掌握利用滑塊沿導(dǎo)軌下滑驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理和方法。必備知識(shí)·自主預(yù)習(xí)儲(chǔ)備探究重構(gòu)·關(guān)鍵能力達(dá)成類型一實(shí)驗(yàn)原理與操作【典例1】

“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置可以采用圖示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行。

(1)比較這兩種方案，________(選填“甲”或“乙”)方案好些。(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)量的物理量是________。A．重力加速度B．重物下落的高度C．重物下落的瞬時(shí)速度D．重物下落的平均速度甲B(3)在進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)________。A．先釋放紙帶，再接通電源B．用手托住重物由靜止釋放C．根據(jù)v＝gt計(jì)算重物在t時(shí)刻的速度D．使重物下落的起始位置靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D[解析]

(1)甲方案摩擦阻力小，誤差小，而且方便操作，所用實(shí)驗(yàn)器材少，所以甲方案好些。(2)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)，即驗(yàn)證重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量，所以重力加速度是已知的，無(wú)須測(cè)量，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)要計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，所以需要測(cè)量重物下落的高度，B正確；本實(shí)驗(yàn)下落的瞬時(shí)速度是根據(jù)紙帶處理得到，無(wú)法直接測(cè)量，而平均速度本實(shí)驗(yàn)用不到，C、D錯(cuò)誤。(3)在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，A錯(cuò)誤；釋放時(shí)，紙帶應(yīng)豎直，減少與限位孔的摩擦，所以釋放時(shí)，應(yīng)按題圖中所示用手豎直提起紙帶，B錯(cuò)誤；因?yàn)橐?yàn)證機(jī)械能守恒，所以速度需根據(jù)實(shí)際的紙帶計(jì)算，而不能用自由落體公式計(jì)算，因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能一定守恒，C錯(cuò)誤；釋放紙帶前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這樣可以充分利用紙帶，D正確。類型二數(shù)據(jù)處理和誤差分析【典例2】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz。某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，如圖乙所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。(1)從下列選項(xiàng)中選出實(shí)驗(yàn)所必需的器材，其對(duì)應(yīng)的字母為________。A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(包括紙帶)

B．重錘C．天平 D．秒表(或停表)E．小車(2)若重錘的質(zhì)量為1.00kg,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了________J；此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了________J。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)AB1.851.68(3)一同學(xué)分析得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是重錘重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量。下列對(duì)造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因分析正確的是________。A．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力B．選用重錘的質(zhì)量過(guò)大C．交流電源的頻率大于50HzD．交流電源的頻率小于50HzD(4)測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算對(duì)應(yīng)速度v，然后以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2-h圖像。若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為________的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。A．19.6B．9.80

C．4.90A

(3)空氣對(duì)重錘阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力，會(huì)導(dǎo)致重力勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢(shì)能的減小量會(huì)略大于動(dòng)能的增加量，故A錯(cuò)誤；驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，選擇質(zhì)量較大的重錘，不會(huì)使得重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量，故B錯(cuò)誤；若交流電的頻率f<50Hz，由于速度值仍按頻率為50Hz計(jì)算，頻率的計(jì)算值比實(shí)際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動(dòng)能值也就偏大，則可能出現(xiàn)ΔEk>ΔEp的結(jié)果。同理，交流電源的頻率大于50Hz，則頻率的計(jì)算值比實(shí)際值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，動(dòng)能值也就偏小，則可能出現(xiàn)ΔEk<ΔEp，故C錯(cuò)誤，D正確。

類型三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)【典例3】

(2022·湖北卷)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用拉力傳感器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，記錄鋼球擺動(dòng)過(guò)程中拉力傳感器示數(shù)的最大值Tmax和最小值Tmin。改變小鋼球的初始釋放位置，重復(fù)上述過(guò)程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制的Tmax-Tmin圖像是一條直線，如圖乙所示。(1)若小鋼球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，則圖乙中直線斜率的理論值為________。(2)由圖乙得直線的斜率為________，小鋼球的重力為________N。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源是________(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))。A．小鋼球擺動(dòng)角度偏大B．小鋼球初始釋放位置不同C．小鋼球擺動(dòng)過(guò)程中有空氣阻力－2－2.10.59C

應(yīng)用遷移·隨堂評(píng)估自測(cè)1．某實(shí)驗(yàn)小組用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。243題號(hào)15(1)本實(shí)驗(yàn)中，不同組學(xué)生在操作過(guò)程中出現(xiàn)如圖的四種情況，其中操作正確的是________(填序號(hào))。243題號(hào)15A

B

C

DB(2)進(jìn)行正確操作后，打下的紙帶如圖所示，在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，那么紙帶的________(選填“左”或“右”)端與重物相連。設(shè)重物質(zhì)量為m，根據(jù)測(cè)得的x1、x2、x3、x4，在打B點(diǎn)到D點(diǎn)的過(guò)程中，重物動(dòng)能增加量的表達(dá)式為________________。243題號(hào)15左

(3)換用兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的重物分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次記錄下落高度h和相應(yīng)的速度大小v，作出的v2-h圖像如圖所示。對(duì)比圖像分析正確的是________(填序號(hào))。A．阻力可能為零 B．阻力不可能為零C．m1可能等于m2 D．m1一定小于m2243題號(hào)15BC

243題號(hào)15

243題號(hào)152．(2022·廣東卷)某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失，設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的裝置，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：243題號(hào)15

(a)

(b)(1)讓小球從某一高度由靜止釋放，與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門位置，使小球從光電門正上方釋放后，在下落和反彈過(guò)程中均可通過(guò)光電門。(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖(b)所示，小球直徑d＝________mm。(3)測(cè)量時(shí)，應(yīng)________(選填“A”或“B”，其中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字計(jì)時(shí)器”，B為“先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器，后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過(guò)光電門的遮光時(shí)間t1和t2。243題號(hào)157.885B(4)計(jì)算小球通過(guò)光電門的速度，已知小球的質(zhì)量為m，可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失ΔE＝__________________(用字母m、d、t1和t2表示)。(5)若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度，將會(huì)________(選填“增大”或“減小”)因空氣阻力引起的測(cè)量誤差。243題號(hào)15

增大

243題號(hào)15

243題號(hào)153．(1)甲同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法，下列實(shí)驗(yàn)也用到了該方法的是________。243題號(hào)15A．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系B．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律A(2)乙同學(xué)用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌上B處安裝了一個(gè)光電門，滑塊從A處由靜止釋放，驗(yàn)證從A到B過(guò)程中滑塊和鉤碼的機(jī)械能守恒。243題號(hào)15①關(guān)于乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列操作中不必要的是________。A．將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平B．使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行C．鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量D．使A位置與B位置間的距離適當(dāng)大些②乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出了滑塊和遮光條的質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m、A與B間的距離L、遮光條的寬度為d(d?L)和遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證的表達(dá)式是________________。243題號(hào)15C

③甲同學(xué)參考乙同學(xué)做法，利用圖甲裝置，想通過(guò)墊高軌道一端補(bǔ)償阻力后驗(yàn)證小車和槽碼的機(jī)械能是否守恒，他的做法________(選填“可行”或“不可行”)。243題號(hào)15不可行[解析]

(1)探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系用到了控制變量法，故A正確；探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律用到了等效替代法，故B錯(cuò)誤。(2)①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，故A必要，不符合題意；為使細(xì)線的拉力等于滑塊的合力，應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，故B必要，不符合題意；實(shí)驗(yàn)中不需要滿足鉤碼重力等于繩子的拉力，則不需要使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量，故C不必要，符合題意；為便于數(shù)據(jù)處理，應(yīng)使A位置與B位置間的距離適當(dāng)大些，故D必要，不符合題意。243題號(hào)15

243題號(hào)154．某班級(jí)同學(xué)進(jìn)行了下列分組實(shí)驗(yàn)：(1)一組同學(xué)用圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系，圖乙是其俯視圖。兩個(gè)相同的小車放在光滑水平板上，車左端各系一條細(xì)繩，繩跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)相同的小盤，盤中可放砝碼。兩個(gè)小車右端通過(guò)細(xì)線用夾子固定，打開夾子，小車在小盤和砝碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，合上夾子，兩小車同時(shí)停止。實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)在車中放砝碼改變小車的質(zhì)量。243題號(hào)15①探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)在小盤中放質(zhì)量________(選填“相同”或“不相同”)的砝碼；②實(shí)驗(yàn)中，兩小車加速度之比________(選填“大于”“等于”或“小于”)小車通過(guò)的位移之比。243題號(hào)15相同等于(2)另一組同學(xué)用如圖丙所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。已知重物A(含擋光片)、B的質(zhì)量分別為mA和mB(mB>mA)，擋光片的寬度為d，重力加速度為g。243題號(hào)15實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A．按圖丙裝配好定滑輪和光電門B．A、B用繩連接后跨放在定滑輪上，用手托住BC．測(cè)量擋光片中心到光電門中心的豎直距離hD．先接通光電門的電源，后釋放BE．記錄擋光片經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間Δt243題號(hào)15

243題號(hào)15

(mB－mA)gh＝

243題號(hào)15

243題號(hào)155．用如圖甲所示器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌上A處安裝了一個(gè)光電門，在滑塊中間安裝一遮光條，把滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，遮光條對(duì)應(yīng)導(dǎo)軌上的B處；滑塊與鉤碼通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線相連。已知滑塊(含遮光條)質(zhì)量M、鉤碼總質(zhì)量m、遮光條寬度d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭。243題號(hào)15(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝________mm。243題號(hào)15(2)實(shí)驗(yàn)前，氣墊導(dǎo)軌的水平需要微調(diào)，此時(shí)________(選填“需要”或“不需要”)打開氣泵。10.25需要

243題號(hào)15

不能見解析

243題號(hào)15B

243題號(hào)15

243題號(hào)15(5)圖像橫坐標(biāo)有截距說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果系統(tǒng)動(dòng)能增加量明顯大于重力勢(shì)能減少量。鉤碼總質(zhì)量m與滑塊質(zhì)量M相差不大只能改變圖像的斜率，A錯(cuò)誤；L測(cè)量的是從A到滑塊左端的距離，則系統(tǒng)動(dòng)能增加量明顯大于重力勢(shì)能減少量，B正確；氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平，且左高右低，系統(tǒng)動(dòng)能增加量明顯小于重力勢(shì)能減少量，C錯(cuò)誤；鉤碼質(zhì)量的測(cè)量值和真實(shí)值相比偏小，只能影響圖像的斜率，D錯(cuò)誤。

243題號(hào)15章末綜合測(cè)評(píng)(四)題號(hào)13524687910111213√1415一、選擇題(共10小題，1～7題為單選題，8～10題為多選題)1．如圖所示，游樂園里有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目。鋼繩一端系著座椅，另一端固定在水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在開始啟動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)盤角速度增大的過(guò)程中，對(duì)飛椅和游客整體受力分析，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(

)A．重力不做功 B．拉力不做功C．拉力做正功 D．機(jī)械能保持不變題號(hào)135246879101112131415C

[設(shè)飛椅和游客的總質(zhì)量為m，懸點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為r，懸索的長(zhǎng)度為l，懸索與豎直方向的夾角為θ，由牛頓第二定律得mgtanθ＝m(lsinθ＋r)ω2，在轉(zhuǎn)盤角速度增大的過(guò)程中，θ越大，線速度越大，則動(dòng)能越大，飛椅和游客運(yùn)動(dòng)位置越高，重力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，拉力做正功，由ΔE＝W其它可知，機(jī)械能增大。故選C。]題號(hào)21345687910111213√14152．如圖所示，水平圓盤桌面上放有質(zhì)量為0.1kg的小鐵碗A(可視為質(zhì)點(diǎn))，一小孩使圓盤桌面在水平面內(nèi)由靜止開始繞過(guò)圓盤中心O的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并逐漸增大圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，直至小鐵碗從圓盤的邊緣飛出，飛出后經(jīng)過(guò)0.2s落地，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)在地面投影點(diǎn)的距離為80cm。若不計(jì)空氣阻力，該過(guò)程中，摩擦力對(duì)小鐵碗所做的功為(

)A．0.2J B．0.4J

C．0.8J

D．1.6J題號(hào)213456879101112131415

題號(hào)324568791011121311415

√題號(hào)324568791011121311415

題號(hào)4235687910111213114154．如圖所示，跳臺(tái)滑雪者在助滑道AB上獲得一定速度后從B點(diǎn)沿水平方向躍出，在空中飛行一段時(shí)間后著落。若不計(jì)空氣阻力，B點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則下列關(guān)于滑雪者的速度v、機(jī)械能E、動(dòng)能Ek、重力的瞬時(shí)功率P隨時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是(

)√A

BC

D題號(hào)423568791011121311415

題號(hào)24536879101112131√14155．如圖所示，一彈簧左端固定在墻壁上，右端與一放在粗糙水平地面上的物塊相連，O點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)位置?，F(xiàn)將彈簧壓縮至A點(diǎn)靜止釋放，物塊向右運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)后再向左運(yùn)動(dòng)，則(

)A．物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，加速度一直減小B．物塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，加速度一直增大C．物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，O點(diǎn)處速度最大D．物塊向右和向左兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大小相等題號(hào)245368791011121311415B

[物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，受到彈簧的向右的彈力和地面向左的摩擦力，一開始時(shí)彈力大于摩擦力，物塊向右加速，但彈力逐漸減小，所以物塊的加速度逐漸減小，當(dāng)彈力等于摩擦力時(shí)加速度減小到零，此時(shí)物塊速度最大，然后繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，彈力接著減小，當(dāng)彈力小于摩擦力時(shí)，物塊加速度開始反向增大，物塊開始減速，運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)彈力為零，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后，彈力向左，物塊繼續(xù)減速，直到運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，故A、C錯(cuò)誤；物塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，受到彈簧向左的彈力和地面向左的摩擦力，在此過(guò)程中，彈力題號(hào)245368791011121311415一直增大，物塊受到的合力一直增大，所以物塊的加速度一直增大，故B正確；物塊向右和向左兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能都為零，但在兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)之間，物塊與地面存在摩擦產(chǎn)生內(nèi)能，所以物塊的動(dòng)能會(huì)損失，轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以物塊向右和向左兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大小不相等，故D錯(cuò)誤。]題號(hào)24536879101112131√1415

題號(hào)245368791011121311415

題號(hào)24537689101112131√14157．如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速度4m/s順時(shí)針運(yùn)行，質(zhì)量為1kg的小物塊以6m/s的初速度從傳送帶右端滑上傳送帶，經(jīng)一段時(shí)間后小物塊離開傳送帶。已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶的長(zhǎng)度為10m，重力加速度g＝10m/s2，對(duì)上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(

)A．小物塊對(duì)傳送帶做功為20JB．小物塊對(duì)傳送帶做功為48JC．帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)多做的功為40JD．帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)多做的功為50J題號(hào)245376891011121311415

題號(hào)24538679101112131√14158．如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球從距地面h＝1.6m的A點(diǎn)水平拋出，不計(jì)空氣阻力。小球恰好垂直撞在固定在水平面上的半圓形物體上的B點(diǎn)，圓半徑為1m，已知BO與豎直方向間的夾角θ＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，下列說(shuō)法正確的是(

)A．小球平拋的初速度v0為4m/sB．圓心O與A點(diǎn)間的水平距離為1.8mC．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為4WD．小球從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為0.4s√題號(hào)245386791011121311415

題號(hào)92453867101112131√14159．一質(zhì)量為m的人站在觀光電梯內(nèi)，電梯以0.2g的加速度勻加速上升h高度，在此過(guò)程中(

)A．人的機(jī)械能增加了1.2mghB．人的重力勢(shì)能增加了mghC．人的動(dòng)能增加了0.2mghD．電梯對(duì)人做功0.2mgh√√題號(hào)924538671011121311415ABC

[電梯上升h高度，則重力對(duì)人的做功為WG＝－mgh，即人克服重力做功mgh，可以知道重力勢(shì)能增加了mgh，故B正確；根據(jù)牛頓第二定律得F合＝ma＝0.2mg，根據(jù)動(dòng)能定理得ΔEk＝W合＝F合h＝0.2mgh，故C正確；人的重力勢(shì)能增加了mgh，動(dòng)能增加0.2mgh，則機(jī)械能增加了1.2mgh，故A正確；對(duì)人根據(jù)動(dòng)能定理得W電梯＋WG＝ΔEk，解得電梯對(duì)人做功W電梯＝1.2mgh，故D錯(cuò)誤。]題號(hào)92453867101112131√1415

√題號(hào)924538671011121311415

題號(hào)924538671011121311415二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題)11．某興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。裝有遮光條的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的B位置，細(xì)線繞過(guò)固定在導(dǎo)軌左端的定滑輪，一端與滑塊連接，另一端懸吊鉤碼。氣墊導(dǎo)軌上A處安裝一光電門，每次釋放時(shí)滑塊都從遮光條位于氣墊導(dǎo)軌上B位置的上方由靜止釋放。利用天平測(cè)得滑塊及遮光條的總質(zhì)量M及鉤碼的質(zhì)量m，已知重力加速度g。題號(hào)924538671011121311415(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的有________。A．滑塊質(zhì)量需滿足遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量B．遮光條寬度越窄，實(shí)驗(yàn)的精確度越高C．滑塊釋放的位置離光電門適當(dāng)遠(yuǎn)一點(diǎn)，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差D．調(diào)節(jié)好的氣墊導(dǎo)軌，要保證滑塊在懸掛鉤碼時(shí)能夠勻速滑行(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙所示，則d＝_________mm。

BC2.15題號(hào)924538671011121311415

氣墊導(dǎo)軌右側(cè)偏高(或開始時(shí)初速度不為零等)題號(hào)924538671011121311415[解析]

(1)研究對(duì)象是M和m整個(gè)系統(tǒng)，不要求滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；遮光條寬度越窄，遮光條通過(guò)光電門的平均速度越接近瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)的精確度越高，故B正確；滑塊釋放的位置離光電門適當(dāng)遠(yuǎn)一點(diǎn)，遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間短，通過(guò)光電門時(shí)平均速度更接近瞬時(shí)速度，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C正確；調(diào)節(jié)好的氣墊導(dǎo)軌，要保證滑塊在未懸掛鉤碼時(shí)能夠勻速滑行，故D錯(cuò)誤。(2)游標(biāo)卡尺示數(shù)為2mm＋0.05mm×3＝2.15mm。題號(hào)924538671011121311415

題號(hào)92453867101112131141512．如圖所示為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖甲所示：

(1)擺錘釋放器的作用是________________________________。使擺錘每次從同一位置由靜止釋放題號(hào)924538671011121311415(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B、C、D四點(diǎn)中只有C點(diǎn)速度明顯偏大，造成這個(gè)誤差的原因最可能是________。A．?dāng)[錘釋放的位置高于A點(diǎn)B．光電門放置的位置高于C點(diǎn)C．光電門放置的位置低于C點(diǎn)D．?dāng)[錘運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力的緣故

C題號(hào)924538671011121311415(3)實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得D、C、B、A各點(diǎn)高度分別為0、0.050m、0.100m、0.150m。某同學(xué)通過(guò)對(duì)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)：從B到C到D，機(jī)械能逐漸減小，其原因是______________。(4)如圖乙所示，圖像中表示小球的重力勢(shì)能Ep隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線是________(填圖線所對(duì)應(yīng)的文字)。

空氣阻力做功乙題號(hào)924538671011121311415(5)若已知擺錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，如果擺錘每次從同一位置釋放(初位置機(jī)械能為E0)，以擺錘速度的平方v2為函數(shù)，以擺錘距離零勢(shì)能D點(diǎn)的高度h為自變量，寫出圖線的解析式v2＝__________。

題號(hào)924538671011121311415[解析]

(1)擺錘釋放器的作用是使擺錘每次從同一位置由靜止釋放。(2)擺錘釋放的位置高于A點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致各點(diǎn)的速度測(cè)量值均偏大，故A錯(cuò)誤；光電門放置的位置高于C點(diǎn)，則測(cè)得的速度是C點(diǎn)上方的速度，測(cè)量值偏小，故B錯(cuò)誤；光電門放置的位置低于C點(diǎn)，則測(cè)得的速度是C點(diǎn)下方的速度，測(cè)量值偏大，故C正確；由于擺錘運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力，各點(diǎn)的速度均會(huì)偏小，故D錯(cuò)誤。題號(hào)924538671011121311415

題號(hào)92453867101112131