2017高考物理模拟题精选训练力学实验专题06验证机械能守恒定律含解析

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1、专题06验证机械能守恒定律1.（6分）（2017辽宁铁岭协作体联考）在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为叭直径为d的金属小球在一定高度h由静止釋放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度力，进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.图甲（1）用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径店mm；（2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象A.力一f图象B.h—图象C.h—V图象D.h—图象tV（3）经正确的实验

2、操作，小明发现小球动能增加量丄总是稍小于重力势能减少量驱力,2你认为增加释放高度h后，两者的差值会（填“增大”、“缩小”或“不变”）.【参考答案】(6分)(1)17.804^17.806mm(2)D(3)增大【名师解析】根据螺旋测微器读数规则，小球的直径^17.5mm40.305mm=17.805jm;[小球下落咼度h时的速度v=d/t^由匀变速直线运动规律〉v2=2gh^联解得：扫产。由此可知〉为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作％-£图象，选项D正确。増加释放高度h后，克服空气阻力做功増加，两者的差值会増大。2.（20

3、17云贵川百校大联考）图示为用落体法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、带铁夹的重物、天平、米尺和低压交流电源.（1）若打点计时器所接交流电源的频率为50战，则打点计时器每隔s打一个点.（2）本实验误差产生的原因主要有（写出一个原因即可）.【名师解析】（1）明确打点计时器的基本原理，知道打点周期等于频率的倒数，则可求得周期；（2）实验中由于阻力作用，重物増加的动能稍小于重力势能的减小量.（1）打点周期取决于交流电的频率，频率为50Hz,则打点周期14=吉=0・02厂f50（2）实

4、验结果发现重物増加的动能稍小于它减少的重力势能，其主要原因是纸带和重物受到的摩揀阻力和空气阻力的作用，同时还可能存在读数误差等；【参考答案】：®AD；②纸带和重物受到的摩擦力阻力和空气阻力的作用.1.（6分）（2017石家庄二中模拟）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上弭点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为必左端由跨过光滑理想定滑轮的轻质细绳与一质量为刃的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上〃点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间Z,用〃表示力点到光电门〃

5、处的距离，力表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过〃点时的瞬时速度，实验时滑块在〃处由静止开始运动.甲（1）用游标卡尺测岀遮光片的宽度"，结果如图乙所示，由此读出戻mm.（2）某次实验测得倾角〃二30°,重力加速度用呂表示，滑块从昇处到达〃处时刃和M组成的系统动能增加量可表示为△代,系统的重力势能减少量可表示为△耳o在误差允许的范围内，若阴空，则可认为系统的机械能守恒。【命题意图】木题考查利用气垫导轨验证机械能守恒定律实验和游标卡尺读法等知识点。【解题思路】（1）根据游标卡尺读数规则，测出遮光片的宽度^3^1

6、7X0.05^=3.85^.0（2）滑块通过B点时的瞬时速度v吟滑块从泌到冲处时"和瘤成的系统动能増加量可表示松丐伽心陛罗重力势能减少量可表示为△呂=mgd【参考答案】（6分）（1）3.85mm(2)m2丿gd4.（2017江西红色七校联考）图（1）为“验证机械能守恒”的实验装置，图（2）为实验中所打出的一条纸带，试冋答下列问题：图（2）（1）关于实验中的操作或结论正确的是A.若为电磁打点计时器，则电源用220V、50Hz的交流电源B.应先通电打点，后松开纸带C.重锤只要选用体积很小的就行D.本实验中重物重力势能的减少量一定小于动

7、能的增加量（2）若实验中所用重物的质量n）=1.0Kg,打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如图（2）所示,0为起始点,A、B、C为相邻的点，测得0A二0.78cm、0B二1.79cm、0C=3.14cm,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,则重物在B点时的动能Ekb二J(保留三位有效数字)，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是.(3)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0的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘，・h图象，并做如下判断：若图象是一条

8、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.【参考答案】(1)B(2)0.174,由于阻力的影响，(3)不正确.【名师解析】(1)根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骏.若未电磁打点计时器，使用4-