2019-2020年高考物理一轮复习 实验6 验证机械能守恒定律练习（含解析）

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1、2019-2020年高考物理一轮复习实验6验证机械能守恒定律练习（含解析）1．在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50Hz，依次打出的点为0,1,2,3,4…n.则：(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为____________________、__________________、________________，必须计算出的物理量为____________、____________，验证的表达式为______________．(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是________．(填写步骤前面的字母)A．将打

2、点计时器竖直安装在铁架台上B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3…vnF．分别算出mv和mghn，在实验误差范围内看是否相等答案：(1)第2点到第6点之间的距离h26　第1点到第3点之间的距离h13　第5点到第7点之间的距离h57　第2点的瞬时速度v2　第6点的瞬时速度v6　mgh26＝mv－mv　(2)ADBCEF解析：(1)要验证从第2点到第

3、6点之间的纸带对应重物的运动过程中机械能守恒，应测出第2点到第6点的距离h26，要计算第2点和第6点的速度v2和v6，必须测出第1点到第3点之间的距离h13和第5点到第7点之间的距离h57，机械能守恒的袁达式为mgh26＝mv－mv(2)实验操作顺序为ADBCEF.2．(xx·九江模拟)图甲是验证机械能守恒定律的实验．小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定．将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度取g.则(1)小圆柱的直径d＝________cm.

4、(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl＝________成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒．(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是________________________________(用文字和字母表示)，若等式F＝________成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．答案：(1)1.02　(2)2　(3)小圆柱的质量m　mg＋m解析：(1)小圆柱的直径d＝10mm＋2×0.1mm＝10.2mm＝1.02cm.(2)根据机械能守恒定律得mgl＝mv2，所以只需验证gl＝v

5、2＝2，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒．(3)若测量出小圆柱的质量m，则在最低点由牛顿第二定律得F－mg＝m，若等式F＝mg＋m成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．3．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．本次实验中已测量出的物理量有钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s.(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，其方法是：接通气源，将滑块置于气垫导轨任意位置上，(未挂钩码前)若________________________，则说明导轨是水平的．(2)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条

6、的宽度d＝________cm；实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，则可计算出滑块经过光电门时的瞬时速度．(3)实验中又测量出相关物理量：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s.本实验通过比较____________和____________(用物理量符号表示)在实验误差允许的范围内相等，即可验证系统的机械能守恒．答案：(1)滑块基本保持静止(或轻推滑块，滑块能做匀速直线运动)　(2)0.53　(3)mgs　(m＋M)()2解析：(1)气垫导轨调整水平的判断方法是：滑块在任

7、意位置上基本保持静止，或轻推滑块，滑块能做匀速直线运动．(2)游标卡尺的主尺读数为5mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.1×3mm＝0.3mm，所以最终读数为：主尺读数＋游标尺读数＝5mm＋0.3mm＝5.3mm＝0.53cm.(3)钩码重力势能的减少量为mgs，滑块和钩码动能的增加量为(m＋M)()2，若两者在实验误差允许的范围内相等，即可验证系统的机械能守恒．4．(xx·厦门市杏南中学期中)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种．质量为0.

8、300kg的重锤从高处由