全優(yōu)課堂·物理·必修第二冊(粵教版) 課后提升訓練 試題及答案 第4章　第6節(jié)

第四章第六節(jié)基礎(chǔ)對點練考點1實驗原理和步驟1．實驗小組用“自由落體法”驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示，下列操作或分析正確的是()A．必須要稱出重錘的質(zhì)量B．打點計時器兩限位孔必須在同一豎直線上C．實驗時，應(yīng)先釋放重錘，再打開電源D．可以用v＝gt計算某點的速度【答案】B【解析】由于驗證機械能守恒表達式中重錘的質(zhì)量可以約去，所以不需要稱出重錘的質(zhì)量，A錯誤；為了減小摩擦阻力的影響，打點計時器兩限位孔必須在同一豎直線上，B正確；為了充分利用紙帶，實驗時，應(yīng)先打開電源，再釋放重錘，C錯誤；不可以用v＝gt計算某點的速度，因為這樣就默認了機械能守恒，失去了驗證的意義，D錯誤．2．(2024年東莞期中)某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗時，在打出的紙帶上截取一段，如圖所示，紙帶上各相鄰計時點間的距離已測出標在圖中．已知各相鄰計時點的時間間隔為T，重物質(zhì)量為m，重力加速度為g.(1)在打計時點2時重物的速度v2＝______，在打計時點5時重物的速度為v5，從打計時點2到打計時點5的過程中重物的動能增加量大小ΔEk＝______________(用m、v2、v5表示)，重力勢能減少量大小ΔEp＝__________，若ΔEk＝ΔEp，可驗證機械能守恒定律成立.(2)但在正確的實驗操作過程中，發(fā)現(xiàn)結(jié)果總有ΔEk<ΔEp，其原因是_____________.【答案】(1)eq\f(s1＋s2,2T)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,5)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)mg(s2＋s3＋s4)(2)實驗中重物要克服阻力做功【解析】(1)勻變速中，中間時刻的瞬時速度等于這一段過程中的平均速度，因此可得v2＝eq\f(s1＋s2,2T)，動能增加量等于末動能減初動能，因此可得ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,5)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，重力勢能減少量等于重力乘以高度差ΔEp＝mg(s2＋s3＋s4).(2)在正確的實驗操作過程中，發(fā)現(xiàn)結(jié)果總有ΔEk<ΔEp，其原因是物體在運動過程中需要克服阻力做功．綜合提升練3．曉強利用如圖甲所示的裝置完成了機械能守恒定律的驗證，將體積較小的球由一定高度處靜止釋放，經(jīng)過一段時間，小球通過固定在下側(cè)的光電門，光電門記錄了小球的擋光時間Δt.然后多次改變光電門到釋放點的距離h，將小球仍由原來的位置靜止釋放，重復操作多次，記錄多組小球的擋光時間．(1)實驗時，下列正確的是________．A．應(yīng)選擇直徑較大的鋁球B．應(yīng)選擇直徑較小的鋼球C．小球的釋放點距離光電門越近越好D．小球的釋放點到光電門的距離適當遠些(2)如果小球的直徑為d，則小球經(jīng)過光電門時的速度為________；如果重力加速度為g，若小球下落過程中的機械能守恒，則關(guān)系式______________成立．(3)如果利用得到的實驗數(shù)據(jù)描繪圖像，縱軸為eq\f(1,Δt2)、橫軸為h，如圖乙，圖線的斜率為k，若小球的機械能守恒，則重力加速度g的表達式為g＝________．【答案】(1)BD(2)eq\f(d,Δt)2gh＝eq\f(d2,Δt2)(3)eq\f(kd2,2)【解析】(1)選用材質(zhì)密度較大的小球，可以減小空氣阻力的影響，小球直徑較小能提高實驗的精確度，故A錯誤，B正確；小球的釋放點距離光電門的距離適當遠些，可以減小距離的誤差，故C錯誤，D正確．(2)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球經(jīng)過光電門時的速度為v＝eq\f(d,Δt)；若小球下落過程中的機械能守恒，則mgh＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))eq\s\up12(2)，則2gh＝eq\f(d2,Δt2).(3)由2gh＝eq