安徽2013高考物理一轮精品测试：5.5-2实验(2)

1、实验(2)验证机械能守恒定律 随堂演练巩固1.关于验证机械能守恒定律实验的下列说法中,哪些是正确的( ) A.选用重物时,重的比轻的好 B.选用重物时,体积小的比体积大的好 C.选取重物后,要称出它的质量 D.重物所受的重力,应远大于它所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力 【解析】 在选取重物时,由于有空气阻力和摩擦阻力的存在,因此,应该选取质量比较大、体积比较小的重物,这样可以使重物的重力远大于它所受的空气阻力和纸带受到的打点计时器的摩擦阻力. 【答案】 ABD 2.在做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是 ( ) A.选用的重物质量过

2、大 B.选用的重物质量过小 C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力 D.实验时操作不太仔细,实验数据测量不准确 【解析】 由得验证过程与m无关,主要是存在阻力,减少的重力势能除转化为动能外,还有一部分转化为内能.故选C. 【答案】 C 3.在”验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要用工具测量的有通过计算得到的有. A.重物的质量 B.重力加速度 C.重物下落的高度 D.与重物下落高度对应的重物瞬时速度 【解析】 通过实验原理可知,重物下落高度要用毫米刻度尺直接量出,下落这一高度时对应的瞬时速度用平均速度求出,故需用工具测量的是C,通过计算得到的是D. 【答案】 C D 4.在用打

3、点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00 kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,当地的重力加速度g=9.80 m/.那么: (1)纸带的 端(选填”左”或”右”)与重物相连; (2)根据图上所得的数据,应取图中O点和 点来验证机械能守恒定律; (3)从O点到所取点,重物重力势能减少量= J,动能增加量= J;(结果取三位有效数字) (4)实验的结论是 . 【解析】 重物在下落过程中做加速运动,纸带上相邻两点间的距离增

4、大,故纸带左端与重物相连;重物做匀变速直线运动,在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,故可计算纸带上B点对应的重物的瞬时速度,应取图中的O点和B点来验证机械能守恒定律.从O到B,重物的重力势能减少.88 J,B点对应的速度 m/1.92 m/s,物体动能的增加量.84 J.可得出结论:在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒. 【答案】 (1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒 5.用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒.从高处由静止开始下落上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

5、下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知 g、 g,则:(g取10 m/s,结果保留两位有效数字) (1)在纸带上打下计数点5时的速度v= m/s; (2)在打点05过程中系统动能的增量 J,系统势能的减少量 J,由此得出的结论是 ; (3)若某同学作出-h图象如图,则当地的实际重力加速度g= m/s. 【答案】 (1)2.4 (2)0.58 0.60 在误差允许的范围内、组成的系统机械能守恒 (3)9.7 6.(2011海南单科,14)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示,水平桌面上固定一倾斜的

6、气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图; (1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 .动能的增加量可表示为 .若在运动过程中机械能守恒与s的关系式为 . (2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示: 以s为横坐标为纵坐标,在图2中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k= 保留三位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出s直线的斜率将k和进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.【解析】 (1)重力势能的减少量 到达B点的速度为