2018版高考物理一轮复习（练习）实验6 验证机械能守恒定律

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1、必修二第五章实验六2年高考模拟2-NIAN-GA0-KA0-M0-NI1.(2016-全国卷I)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图⑹所示。

2、导学号51342623图(b)该同学在实验屮没有记录交流电的频率./；需要用实验数据和其他题给条件进行推算。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为—直尹打出C点时重物下落的速度大小为_色护重物下落

3、的加速度的大小为_鱼遗匱(2)已测得S］=8.89cm,r=9.50cm,小=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2,试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出/为40Hz。［解析］(1)利用做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打点计时器打出&点时重物下落的速度如=岁产="于";打出C点时重物下落的速度里护=色护。根据加速度的定义，重物下落的加速度大小为乞尹=(%-如戶®弓"厂。⑵根据题述，重物下落受到的阻力为0.01加g,由牛顿第二定律得,加g—0.01〃?g=〃?a,

4、解得a=0.99g。由匕2”"=0.99g,解得f=40Hz。2.(2016-全国卷II)某物理小组对轻弹簧的弹性豹能进行探究，实验装置如图(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与--物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接，向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。导学号51342624打点计时器纸带物块/固定栓图(a)(1)试验中涉及到下列操作步骤:①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的

5、操作顺序是④①③②(填入代表步骤的序号)。(2)图(b)中M和厶纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带対应的实验中物块脱离弹簧吋的速度为_L29_m/so比较两纸带可知，_必_(填“M域“27)纸帯对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。［解析］(1)实验中应先向左推物块使弹簧压缩，测量弹簧的压缩量，然后把纸带向左拉直，再接通打点计时器电源，等打点稳定后，再松手释放物块，使其向右滑动，因此步骤为④①③②。(2)白于物块离开弹簧时的速度最大，因此M纸

6、带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为°」•'霊J三沁。由于弹簧压缩量越大，弹性势能越大，因此推开物块后，弹簧弹性势能转化为物块的动能越多，物块离开弹簧后获得的速度越大，打的点间距越大，因此M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。1.(2016-北京卷)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。导学号51342625计时器打点粽二tm_lnn・纸带夹子重物TT图1(1)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.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量C.速度变化量与高度变化量(1)除带夹子的重物、纸带、铁

7、架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材屮，还必须使用的两种器材是ABo■■■■A.交流电源B.刻度尺C.天平(含祛码)(2)实验屮，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选収三个连续打出的点&、B、C,测得它们到起始点0的距离分别为加、加、he。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为八设重物的质量为加。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量唱=茨如，动能变化量隠=」2•阳••?12i*h丁心Ati图J(1)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C。A.利

8、用公式v=gt计算重物速度B.利用公式v=y/2^h计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦力阻力的彫响D.没有采用多次试验取平均值的方法(2)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的距离力，计算对应计数点的重物速度s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［答案］该同学的判断依据不正确。在重物下落〃的过程中，若阻力/恒定，根据动能定理得，加一〃=*〃/—o得，异=2(g—右)〃口［知，v2—/j图象就是过原点的一条直线。

9、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2g0［解析］(1)只需要比较重物下落过程中，任意两点间的动能变化量与重力势能变化量是否相等，即可验证机械能是否守恒，故选A。(2)打点计时器需要接交流电源，故选