2019年高考物理 名校模拟试题分项解析40热点 专题26 验证机械能守恒定律实验

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1、专题26验证机械能守恒定律实验1．(2018·义乌选考模拟)某同学采用如图1甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1(1)除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙中选取实验器材，其名称是________；(2)指出图甲装置中不合理的地方(一处)__________________________；(3)小明同学得到了如图丙的一条纸带，读出0、4两点间的距离为________cm；(4)已知打点计时器的电源频率为50Hz，打下计数点5时纸带速度的大小为________m/s(保留2位有效数字)。【参考答案】　(1)刻度尺　(

2、2)重锤离打点计时器太远(3)3.10　(4)0.912．(6分)（2019云南大姚一中模拟）如图所示，气垫导轨上滑块的质量为M，悬挂钩码的质量为m，遮光条宽度为d，气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为Δt1和Δt2.当地重力加速度为g.(1)若光电计时器还记录了滑块从光电门1到光电门2的时间Δt，用上述装置测量滑块加速度，加速度的表达式为________(用所给物理量表示)．(2)用上述装置探究滑块加速度a与滑块质量M及滑块所受拉力F的关系时，要用钩码重力代替绳子的拉力，则m与M之间应满足关系_______

3、______________________________________________________.(3)若两光电门间的距离为l，用上述装置验证系统在运动中的机械能守恒．滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，满足关系式____________________(用所给物理量表示)时，滑块和钩码系统机械能守恒．正常情况下，在测量过程中，系统动能的增加量总是________(填“大于”、“等于”或“小于”)钩码重力势能的减少量．【名师解析】(1)滑块通过光电门1和2的速度分别为v1＝、v2＝，根据加速度定义式可知加速度a＝＝

4、.【参考答案】(1)a＝(2分)　(2)m远小于M(1分)(3)mgl＝(M＋m)[()2－()2](2分)　小于(1分)故答案为：，二；小球与桌面之间的摩擦力，近些。根据平抛运动的分位移公式求解平抛的初速度；弹簧弹性势能的减小量等于小球动能的增加量，发现s与x成正比例关系，由此可知弹簧的弹性势能与x的二次方成正比；本实验视桌面为光滑的，实际上是存在摩擦力的，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该近些。本题关键明确实验原理，然后根据平抛运动的分运动公式列式并结合表格数据分析，不难。4．[2018·安徽宣城调研]如图甲所示

5、，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H≫d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm.(2)小球经过光电门B时的速度表达式为________．(3)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式___________

6、_______时，可判断小球下落过程中机械能守恒．(4)实验中发现动能的增加量ΔEk总是稍小于重力势能的减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将________(选填“增大”“减小”或“不变”)．(4)因为该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，ΔEp－ΔEk增大．【参考答案】(1)7.25　(2)v＝　(3)2gH0t＝d2(4)增大5．（10分）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验。（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上

7、，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点。纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为Ep=_________J，重锤动能的增加量为ΔEk=_________J，从以上数据可以得到的结论是______________________________

8、________。（结果保留3位有效数字）。（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线明显偏离