2019版高考物理一轮复习实验增分专题6验证机械能守恒定律对应演练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 实验六 验证机械能守恒定律 对应演练 迁移运用 1.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 现有的器材为带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重锤、天平回答下列问题： (1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 _AD_.(填入正确选项前的字母 ) A刻度尺 B秒表 C 0 12 V 的直流电源 D 0 12 V 的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有 _纸带和打点计时器之间有摩擦；用刻度尺测量长度时读数有误差 _.(写出两个原因 ) 解析 本实验需测量长 度，但不需要计时，选项 A 正确， B 错误；打点计时器需要用交流电源，选项 C 错误，选

2、项 D 正确 (2)摩擦和长度测量读数问题是产生误差的主要原因 2小张同学准备做 “ 验证机械能守恒定律 ” 实验，小李同学准备做 “ 探究加速度与力、质量的关系 ” 实验 (1)图甲中 A、 B、 C、 D、 E 表示部分实验器材，小张同学需要在图中选用的器材 _AB_；小李同学需在图中选用的器材 _BDE_.(用字母表示 ) (2)小李同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图所示的两条纸带 和 .纸带 _ _的加速度大 (选填 “” 或 “”) ，其加速度大小为 _2.5_m/s2(2.3 2.7_m/s2【 精品教育资源文库 】 均可 )_. 解析 (1)要采用落体法做 “ 验证

3、机械能守恒定律 ” 实验，需要下落的重物 A 和计时用的打点计时器 B；要做 “ 探究加速度与力、质量关系 ” 实验，需要研究对象小车 D，拉动小车的钩码 E 及计时用的打点计时器 B (2) 纸带 的 加 速 度 大 小 为 a1 x5 x4 x3 x24T2 240.02 2 m/s2 2.5 m/s2，纸带 的加速度大 小为a2 x5 x4 x3 x24T2 240.02 2 m/s2 1.25 m/s2，因此纸带 的加速度大，大小为 2.5 m/s2. 3 (2017 上海浦东模拟 )用如图甲所示的实验装置验证 m1、 m2组成的系统机械能守恒 m2从高处由静止开始下落， m1上拖着的

4、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如图乙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 )，所用电源的频率为 50 Hz，计数点间的距离如图乙所示已知 m1 50 g、 m2 150 g，则： (结果均保留两位有效数字 ) (1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v5 _2.4_m/s； (2)在打下第 0 点到打下第 5 点的过程中系统动能的增量 Ek _0.58_J，系统重力势能的减少量 Ep _0.60_J； (取当地的重力加速度 g 10 m/s2) (3)若某同学作出 12v2 h 图象如图丙所示，

5、则当地的重力加速度 g _9.7_m/s2. 解 析 (1)v5 20.12 m/s 2.4 m/s， 【 精品教育资源文库 】 (2) Ek 12(m1 m2)v25 00.58 J ， Ep m2gh5 m1gh5 0.60 J. (3)由 (m2 m1)gh 12(m1 m2)v2知 v22m2 m1 ghm1 m2 ， 即图线的斜率 k m2 m1 gm1 m2 5.821.20， 解得 g 9.7 m/s2. 4利用图甲装置做 “ 验证机械能守恒定律 ” 实验 为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 _A_. A动能变化量与势能变化量 B速度变化量与势能变化量 C

6、速度变化量与高度变化量 除带夹子的重物、纸带、铁架台 (含铁夹 )、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 _AB_. A交流电源 B刻度尺 C天平 (含砝码 ) 实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点 A、 B、 C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、 hB、 hC. 已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T.设重物的质量为 m.从打 O 点到打 B 点的过程中，重物的重力势能变化量 Ep _ mghB_，动能变化量 Ek _12m? ?hC hA2T2_. 大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量

7、大于动能的增加量，原因是 _C_. 【 精品教育资源文库 】 A利用公式 v gt 计算重物速度 B利用公式 v 2gh计算重 物速度 C存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D没有采用多次实验取平均值的方法 某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2 h 图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒请你分析论证该同学的判断依据是否正确 解析 只需要比较重物下落过程中，任意两点间的动能变化量与势能变化量是否相等，即可验证机械能是否守恒，故选 A 打点计时器需要接交流电源，故选 A

8、；还需要用刻度尺测量重物下落的高度，故还要选 B 从打 O 点到打 B 点的过程中，重物的重力势能减少 mghB，变化量为 mghB；打 B 点的速度 vB hC hA2T ，动能 Ek mv2B2 ，联立解得 Ek12m?hC hA2T2，故动能变化量 Ek Ek 012m(hC hA2T )2. 由于存在空气阻力和摩擦阻力的影响，导致重力势能的减少量大于动能的增加量，产生系统误差 ，多次实验取平均值无法消除系统误差，故选项 C 正确 在重物下落 h 的过程中，若阻力 Ff恒定，由动能定理得， mgh Ffh mv22 ，解得 v2 2(g Ffm)h，故 v2 h 图象是一条过原点的直线，但还要看图线的斜率是否在误差允许的范围内接近 2g，才能用该法验证机械能守恒定律 答案 该同学的判断依据不正确在重物下落 h 的过程中，若阻力 f 恒定，由 mghfh 12mv2 0 得， v2 2(g fm)h 可知， v2 h 图象就是过原点的一 条直线要想通过 v2 h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近 2g.