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《高考物理一轮复习备考演练4.6实验六验证机械能守恒定律.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、2020届高考物理一轮复习备考演练4.6实验六验证机械能守恒定律对应学生用书P711.(2020•四川卷,21)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50HZ)打出的纸带A、B、CD,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3.请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791m/S(2020•安徽理综,21皿)利用图4—6—6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
2、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:一12解析A、B运动过程中,若系统的机械能守恒,则有mgh—mgh=2(mi+m)(v2—V12),所以除了记录物体B通过两光电门时的速度Vi、V2外,还需要测的物理量有:m和m,两光电门之间的距离h.)A.61.0mm65.8mm70.7mmB.41.2mm45.1mm53.0mmC49.36mm53.5mm57.3mmD.60.5mm61.0mm60.6mm解析验证机械能守恒采用重锤的自由落体运动实现,所以相邻的0.02S内的位移增
3、加量为ΔS=gT2=9.791×0.022π≈3.9mm,答案为C.答案C图4—6—6a.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V.b用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过V=:'2丽计算出瞬时速度V.c.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2的平均速度,测算出瞬时速度V,并通过h=V-计算出高度h.2gd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.以上方案中只有一种正确,正确的是.(填入
4、相应的字母)解析在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度看做g,只能把它当做未知的定值,所以正确方案只有d项.答案d◎dO匚2D⅛1图4—6—73.如图4—6—7所示,两个质量分别为m和m的物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m’>m),1、2是两个光电门.用此装置验证机械能守恒定律.(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度vi、V2外,还需要测量的物理量是.(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式答案(1)A、B两物块的质量m和m,两光电门之间的距离h22(2)(m1—m)gh=2(m1+m)(v
5、2—Vl)19.14Cm21.66rm24.16em*6L26.68rm29」8cm3.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05S闪光一次,图4—6—8中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):时刻t2t3t4t5速度(m/s)5.595.084.58(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度V5=m/s.⑵从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=J,动能减少量ΔEk=J.(3)在误差允许的范围内,若
6、ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEpΔEk(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是⑵从t2到t5时间内,ΔEp=mgΔh=0.2×9.8×(26.68+24.16+21.66)×10—2J=1.42J,122122ΔEk=qm(v2—V5)=2×0.2×(5.59—4.08)J=1.46J(3)由于空气阻力的存在,故ΔEp<ΔEk答案(1)4.08(2)1.421.46(3)<存在空气阻力3.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图4-6—9所示的甲、乙两种方案:甲方案为用
7、自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.Il图4—6—9图4—6—10(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是,理由是(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02S,请根据纸带计算出B点的速度大小m/s.(结果保留三位有效数字)(1)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图4-6—10所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=m/s2.(结果保留两位有效数字)答案(1)甲采用图乙实
8、验时,由于小车与斜面间存在摩擦力的作用,且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒,故图乙不能用于验证机械能守恒(2)1.37(3)9.8