2019-2020年高考物理大一轮复习 第五章 第6讲 实验六 验证机械能守恒定律模拟检测

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1、2019-2020年高考物理大一轮复习第五章第6讲实验六验证机械能守恒定律模拟检测1．(xx年增城调研)利用如图5－6－7所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．图5－6－7(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________．(选填字母)A．大小合适的铁质重锤B．体积较大的木质重锤C．刻度尺D．游标卡尺E．秒表(2)图5－6－8是实验中得到的一条纸带．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．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.从打

2、下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量

3、ΔEp

4、＝________，动能的增加量ΔEk＝________.图5－6－8(3)实验结果总是重力势能的减少量略大于动能的增加量，对于这个误差产生的主要原因是________________________________．(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2－h图象去研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2－h图象是(　　)　　　　　　A　　　　　B　　　　　　C　　　　D【答案】(1)AC　(2

5、)mghB　　(3)空气阻力作用　(4)A【解析】(1)实验中为了减小阻力的影响，重锤选择合适的铁质重锤．需要测量某点的瞬时速度，则需测量点迹间的距离，所以还需刻度尺．打点计时器就是记录时间的器材，所以不需要秒表，实验中不需要游标卡尺．故选A、C．(2)B点的瞬时速度为：vB＝＝，则动能的增加量为：ΔEk＝mv＝m2＝.重锤重力势能的减少量为：

6、ΔEp

7、＝mghB．(3)实验结果总是重力势能的减少量略大于动能的增加量，对于这个误差产生的主要原因是由于空气阻力作用．(4)若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，根据动能定理，则有mgh－fh＝mv2，解得v2＝h，可

8、知v2－h图线是一条过原点的倾斜直线．故选A．2．(xx年珠海调研)为验证机械能守恒定律，某同学在墙上固定一竖直标尺，让小钢球在标尺附近无初速度释放，并启动数码相机的连拍功能，得到了如图5－6－9所示的照片．已知相机连拍频率为10张/秒，标尺的单位为cm，当地重力加速率为9.8m/s2.(1)为获得钢球在B位置的动能，需要求得经B位置时的速度vB．下列求法中正确的是________(填序号)，其中T为连拍相邻两张照片的时间间隔．图5－6－9A．vB＝gT　　　　　　　　B．vB＝　　　　　　　C．vB＝(2)运用正确的方法可得钢球在D位置的速率vD＝________m/s.

9、(取3位有效数字)(3)若要验证钢球在B、D两点的机械能是否相等，除测定vB、vD外还需测量的物理量及符号是___________________________________；需验证的等式是________________．造成本实验产生系统误差的主要原因是________________________．【答案】(1)C　(2)3.88～3.94　(3)BD间的高度差hBD(或BD间距离)　v－v＝ghBD　空气阻力做功(或有空气阻力)3．(xx年海南卷)某同学用图5－6－10甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为

10、g＝9.80m/s2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图5－6－10乙所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这3个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)：甲　　　　　　　　乙　　　图5－6－10(1)打点计时器打B点时，重物速度的大小vB＝______m/s；(2)通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．【答案】(1)3.90　(2)验证了机械能守恒定律，因为在误差范围内，重力势能减少量等于动能增加量．【解析】(1)重物速度的大小vB＝＝m/

11、s＝3.90m/s；(2)设重物质量为m，OB对应的下落过程中，重力势能减少量为ΔEp减＝mghB＝7.70m，动能增加量为ΔEk增＝mv＝7.61m，在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律．