（新课标）2018年高考物理总复习 课时达标检测（三十三）验证机械能守恒定律（实验提能课）

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1、课时达标检测(三十三)验证机械能守恒定律(实验提能课)1．(多选)关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差，下列说法中正确的是(　　)A．重物质量的称量不会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．纸带下落和打点不同步会造成较大误差解析：选BD　验证机械能守恒，即验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即mgh＝mv2，其中质量可以约去，没必要测量重物质量，A错误；当重物质量大一些时，空气阻力可以忽略，B正确，C错误；纸带先下落而后打点，此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数

2、据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，D正确。2.利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，其中正确的方案是(　　)A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度vB．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度vC．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过h＝计算得

3、出高度hD．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v解析：选D　利用g和v求h，或利用g和h求v，相当于利用机械能守恒验证机械能守恒，A、B、C错误，D正确。3．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80m/s2，那么：(1)

4、根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律。(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J(结果保留三位有效数字)。(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像是下图中的________。解析：(1)因计算B点的速度误差相对较小，故应取图中O点到B点来验证机械能守恒。(2)ΔEp＝mg·hOB＝1.00×9.80×0.1920J≈1.88J打B点的瞬时速度vB＝＝1.9

5、2m/s故ΔEk＝mvB2＝×1.00×(1.92)2J≈1.84J(3)由机械能守恒定律可知mgh＝mv2，故有＝gh，A正确。答案：(1)B　(2)1.88　1.84　(3)A4.(2017·瑞安四校联考)如图所示为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；②测出挡光条的宽度d和两光电门中心之间的距离l；③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；④测出滑块分

6、别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；⑤用天平测出滑块和挡光条的总质量M，再测出托盘和砝码的总质量m；⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝________；⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度为g)；⑧如果满足关系式________________，则可认为验证了机械能守恒定律。(用Ek1、Ek2和ΔEp表示)解析：滑块经过光电门1时的速度v1＝，经过光电门2时的速度v2＝，滑块、挡光条

7、、托盘和砝码组成的系统的动能：Ek1＝(M＋m)v12＝(M＋m)2，Ek2＝(M＋m)v22＝(M＋m)2，系统势能的减少量ΔEp＝mgl如果满足关系式ΔEp＝Ek2－Ek1，则可认为验证了机械能守恒定律。答案：⑥(M＋m)2　(M＋m)2　⑦mgl　⑧ΔEp＝Ek2－Ek15．(2014·广东高考)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。(1)如图甲，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表。由数据算得劲度系数k＝________N/m。(g取9.80m/s2)砝

8、码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图乙所示；调整导轨使滑块自由滑动时，